IDENTIFICAZIONE DI VARIANTI ALLELICHE DEL GENE LYC-? IN UNA COLLEZIONE DI FRUMENTI TETRAPLOIDI

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.