Richiami di Genetica agraria

Lezione 02-10-2025

LA PRIMA COSA è CONOSCERE IL SISTEMA RIPRODUTTIVO (SAPERE SE LA SPECIE è

AUTOGAMA O ALLOGAMA)

PISUM SATIVUM—> SPECIE PREVALENTEMENTE AUTOGAMA

EFFETTO DELL’AUTOFECONDZIONE

LINEA PURA: IL FENOTIPO RIMANE COSTANTE DI GENERAZIONE IN GENERAZIONE

RISPECCHIANDO QUELLA DELLA PIANTA INIZIALE (GENOTIPO OMOZIGOTE)

[La PCR (Polymerase Chain Reaction), o reazione a catena della polimerasi, è una tecnica di

biologia molecolare utilizzata per ampli care in modo rapido e speci co un frammento di DNA.

In pratica, permette di ottenere milioni di copie di una particolare sequenza di DNA a partire da una

quantità molto piccola di materiale genetico. È fondamentale in molti ambiti della genetica, della

medicina, della biotecnologia e della ricerca, per esempio per:

• Diagnosticare malattie genetiche o infezioni virali/batteriche

• Analizzare campioni forensi

• Studiare sequenze geniche speci che

• Realizzare test di paternità o screening genetici

La PCR si basa su cicli ripetuti di:

1. Denaturazione: il DNA a doppio lamento viene separato in due lamenti singoli

riscaldandolo.

2. Annealing (ibridazione): brevi sequenze di DNA chiamate primer si legano (si appaiano)

alle regioni speci che del DNA da ampli care.

3. Estensione: un enzima chiamato DNA polimerasi sintetizza un nuovo lamento di DNA a

partire dai primer, copiando così la regione di interesse.

Ripetendo questi cicli (di solito 25-35 volte), si ottiene un’ampli cazione esponenziale del

frammento di DNA target.]

[NEL MAIS, SPECIE ALLOGAMA I GENOTIPI SONO PREVALENTEMENTE ETEROZIGOTI]

Cosa importante per il miglioramento genetico è la segregazione dei geni

Omozigoti ed eterozigoti

SISTEMI RIPRODUTTIVI: AUTOGAME (—> OMOZIGOSI—> LINEE PURE) E ALLOGAME

(OMOZIGOSI + ETEROZIGOSI—> LEGGE DI hardy-weinberg)

= simbolo per specie autogame

fi fi fi fi fi fi fi fi fi

Seme liscio = si accumula amido

Seme rugoso = si accumulano zuccheri solubili e non amido

Spiegazione chimica e molecolare

La differenza tra pisello liscio e rugoso dipende da una mutazione in un gene che codi ca per un

enzima coinvolto nella sintesi dell’amido.

1. Gene coinvolto:

◦ Il gene è chiamato SBE1 (starch-branching enzyme 1) o un gene simile che regola

la formazione delle rami cazioni nell’amido.

2. Amido e super cie del seme:

◦ Nei piselli lisci, l’amido è formato correttamente, con rami cazioni regolari. Questo

porta a un accumulo uniforme e compatto di amido nei semi, che conferisce una

super cie liscia.

◦ Nei piselli rugosi, una mutazione nel gene fa sì che l’enzima non funzioni

correttamente.

◦ Questo porta a una sintesi difettosa dell’amido, con accumulo di zuccheri solubili e

una struttura meno compatta.

◦ L’acqua assorbita durante la maturazione non è trattenuta bene e, durante la

germinazione, il seme si raggrinzisce (rugoso).

3. A livello chimico:

◦ La differenza è nella struttura chimica dell’amido e nella sua capacità di trattenere

acqua.

◦ Nei semi rugosi, l’amido è meno rami cato e più solubile, quindi l’acqua si perde

facilmente.

◦ Nei semi lisci, l’amido è ben rami cato e trattiene bene l’acqua, mantenendo la

forma liscia.

In sintesi → → →

• Pisello liscio enzima funziona amido rami cato seme compatto e liscio.

→ → →

• Pisello rugoso enzima mutato amido meno rami cato e più solubile perdita

→

d’acqua seme rugoso.

QTL = regione cromosomica

fi fi fi fi fi fi fi fi fi

| Termine Descrizione

| Crossing over Scambio di segmenti di DNA tra cromatidi omologhi durante la meiosi

| Funzione Creare nuova variabilità genetica

| Quando avviene Profase I della meiosi

Marcatori genetici:

• Sono sequenze di DNA con varianti riconoscibili (come microsatelliti, SNP, RFLP, ecc.).

• Servono da punti di riferimento lungo i cromosomi.

Crossing over:

• È lo scambio di segmenti di DNA tra cromosomi omologhi durante la meiosi.

• Questo processo può separare (o “disaccoppiare”) due marcatori che si trovano vicini sullo

stesso cromosoma.

Linkage genetico:

• Quando due marcatori (o un marcatore e un gene) sono molto vicini, tendono a essere

ereditati insieme, cioè sono linkati.

• Se invece avviene un crossing over tra di loro, possono essere ereditati separatamente.

Mappe genetiche:

◦ Studiando la frequenza con cui due marcatori vengono separati da crossing over, gli

scienziati possono calcolare la loro distanza genetica.

◦ Più è alta la frequenza di crossing over tra due marcatori, più sono lontani sul

cromosoma.

◦ Questo permette di costruire mappe genetiche che mostrano la posizione relativa dei

marcatori e dei geni.

In pratica: → →

• Se due marcatori sono sempre ereditati insieme crossing over molto raro marcatori

vicini. → →

• Se spesso sono separati crossing over frequente marcatori distanti.

Perché è utile?

• Permette di individuare la posizione di geni responsabili di malattie o caratteristiche.

• Aiuta nella selezione assistita in agricoltura o allevamento.

• Favorisce studi sull’evoluzione e la struttura dei genomi.