In the last years a new strategy of inverse genetics called TILLING (Targeting Induced Local
Lesions In Genomes) has been developed and successfully used to induce and identify new
allelic variations in target genes. TILLING technique combines traditional mutagenesis
approach with the detection of mutations in coding gene regions by PCR screening. This
alternative strategy allows to simultaneously screen a high number of genotypes and to study
genes involved in important agronomic traits. To identify and characterize natural allelic
variations in wheat germoplasm a new strategy is represented by the ecoTILLING, a
variation of the TILLING technique (Till et al., 2006). The natural polymorphisms (SNP,
indels, microsatellites) represent a source of phenotypic and genotypic variability. The
application of the ecoTILLING strategy was optimized for a set of 120 tetraploid wheat
accessions (T. turgidum) considering the lycopene cyclase ? (LYC-?) as candidate gene. LYC-
? is an enzyme involved in the accumulation of lutein. The screening was conducted on 2-fold
pools of genomic DNA based on DNA of the cultivar Aureo (as reference) and that of one accession. The wheat collection was evaluated using specific A genome primers for Lyc-?-A1
gene. The ecoTILLING strategy will consent to characterize different alleles potential useful
for breeding programs.
Recentemente è stata sviluppata una nuova strategia di genetica inversa denominata TILLING
(Targeting Induced Local Lesion IN Genomes) in grado di indurre ed identificare nuove
varianti alleliche in un gene di interesse. Questa tecnica combina la mutagenesi tradizionale
con lo screening mediante PCR al fine di identificare mutazioni puntiformi in una determinata
regione genica, offrendo così un modo alternativo per lo studio dei geni che codificano per
caratteri di interesse agrario. Per l"individuazione di varianti alleliche naturali presenti in
collezioni di germoplasma si ricorre a un adattamento della strategia TILLING, che prende il
nome di ecoTILLING (Till et al., 2006). I polimorfismi naturali (SNP, inserzioni e delezioni,
microsatelliti) rappresentano una risorsa di variabilità sia a livello fenotipico che a livello
della sequenza nucleotidica. Nell"ambito di tale contesto è stata analizzata la variabilità
genetica naturale di una collezione di 120 frumenti tetraploidi (T. turgidum) considerando
come gene target la licopene ciclasi ? (LYC-?), enzima coinvolto nell"accumulo della luteina.
L"analisi è stata condotta su miscele di DNA genomico opportunamente combinate con
uguale quantità di DNA di una cultivar di riferimento (Aureo) e di un"accessione in un
rapporto 1:1. La collezione di frumenti tetraploidi è stata così valutata per la sua variabilità
utilizzando primer specifici per il gene Lyc-?-A1 in grado di discriminare il locus omeologo
del genoma A. La strategia dell"ecoTILLING permette di caratterizzare serie alleliche di
potenziale utilità per programmi di miglioramento genetico.
Frumento duro variazione naturale licopene ciclasi ? ecoTILLING