Analisi QTL

Analisi QTL

Definizione e obiettivo

QTL (Quantitative Trait Loci) è una regione cromosomica che contiene uno o più geni che influenzano un carattere quantitativo. L'analisi QTL serve per trovare un collegamento tra fattori mendeliani e caratteri quantitativi. Comprendere il controllo genetico dei caratteri quantitativi aiuta il miglioramento dei caratteri come produttività, qualità dei prodotti e resistenze agli stress.

Metodologia dell'analisi QTL

L’analisi QTL è una metodologia che combina l’uso dei marcatori molecolari (MM) con i dati fenotipici per individuare i geni che influenzano i caratteri quantitativi. Tali caratteri hanno variazione continua e vengono valutati con misurazioni precise; sono determinati dall’azione di più geni (QTL) e fortemente influenzati dall’ambiente. L'obiettivo del miglioramento genetico (MG) è combinare in una varietà il maggior numero di alleli favorevoli ai loci quantitativi.

Dipende da:

• Carattere con alta ereditabilità implica in genere pochi QTL con effetti maggiori.
• Carattere con bassa ereditabilità implica molti QTL con effetti minori.

Sviluppo di marcatori molecolari e mappe cromosomiche

Lo sviluppo di MM e di mappe cromosomiche permette di scomporre il controllo genetico dei caratteri quantitativi nelle sue diverse componenti (major e minor genes). Utilizzando l’analisi QTL in popolazioni idonee, si possono localizzare i geni, stimare la dimensione del loro effetto e determinare se hanno azione additiva o di dominanza.

Fasi dell'analisi QTL

• Incrocio tra linee parentali.
• Valutazione fenotipica.
• Analisi molecolare.
• Analisi statistica per combinare dati fenotipici e molecolari.

Pre-requisiti per l'analisi QTL

I pre-requisiti fondamentali perché un'analisi QTL possa avere successo sono:

• Un numero elevato di marcatori polimorfici con posizione nota sulla mappa molecolare distribuiti uniformemente (densità media ottimale tra marcatori di 1-2 cM).
• Un carattere fenotipico misurabile con precisione e con elevata ereditabilità.
• Una popolazione segregante di tipo BC o F₂ ottenuta da parentali con caratteristiche antagoniste per il carattere di interesse.

Sviluppo di popolazioni per l'analisi QTL

Lo sviluppo di una popolazione per l’analisi QTL richiede:

• Selezione dei parentali che differiscono per il carattere di interesse.
• Incrocio tra i parentali.
• Costituzione di progenie avanzate in modo da ottenere linee (100-300) che segregano per il carattere di interesse.

Popolazioni F₂

Le popolazioni F₂ sono facili da sviluppare. Esiste solo una pianta per ciascun genotipo F₂: non si possono fare repliche, che sono invece richieste per valutare alcuni caratteri come la produzione.