Studio della diversità genetica in olivo (Olea europea L.)

L‟olivo (Olea europea L.) è un importante specie arborea da frutto in Italia e nei paesi del Bacino del Mediterraneo, caratterizzata da un ampio germoplasma che include numerose varietà diffuse in tutte le aree di coltivazione del Mediterraneo. Tra i vari marcatori molecolari disponibili per gli studi di variabilità in olivo, gli SSR (Simple Sequence Repeats) sono i più interessanti per l‟identificazione varietale, poiché sono di tipo codominante, altamente informativi e riproducibili. Lo scopo principale della seguente attività del presente lavoro di tesi, è stato quello di valutare la variabilità genetica mediante caratterizzazione molecolare con sei marcatori SSR delle varietà di olivo del germoplasma olivicolo meridionale e campano. Inoltre, i profili distintivi ottenuti sono stati studiati anche nell‟ambito della tracciabilità di filiera olivo-olio. Sono state analizzate 26 importanti cultivar di olivo della regione Campania e 21 delle regioni limitrofe. Sono stati individuati un totale di 81 differenti alleli ottenendo un alto valore medio sia dell‟eterozigosità osservata che del potere discriminante. Tutte le cultivar hanno fornito un profilo unico, fatta eccezione di due cultivar „Uova di Pavone‟ e „Sant‟Agostino‟, che potrebbero pertanto rappresentare un possibile caso di sononimia. Le relazioni filogenetiche fra le varietà analizzate sono state studiate mediante l‟analisi di raggruppamento per mezzo dell‟algoritmo UPGMA, da cui è emerso che la maggior parte delle accessioni campane sono geneticamente differenti da quelle delle aree geografiche vicine. E‟ stato inoltre analizzato il DNA isolato da frutti ed oli monovarietali di tre cultivar. Dal confronto dei profili genetici SSR ottenuti è emerso che essi sono un valido strumento per la tracciabilità di filiera olivo-olio, sebbene ci siano ancora degli aspetti da chiarire legati alla sensibilità del metodo di analisi ed alla sua capacità di identificare le varietà anche in miscele di oli complesse. I risultati ottenuti sottolineano la ricchezza e la specificità delle risorse genetiche dell‟olivo in Campania, fornendo preziose informazioni per la protezione dei materiali genetici e degli oli monovarietali. In virtù della sempre maggior attenzione che viene oggi rivolta alla biodiversità delle specie coltivate, sono state sviluppate diverse collezioni ex-situ di germoplasma olivicolo, per preservare e promuovere l‟utilizzazione delle risorse genetiche in agricoltura. La gestione, la valutazione e l‟uso di ampie collezioni di germoplasma risulta essere inefficiente a causa dell‟elevato numero dei genotipi ed all‟impossibilità di analizzare nel dettaglio tutte le accessioni conservate. La costruzione di un core subset, fornisce un valido aiuto per lo studio, la caratterizzazione e l‟uso delle risorse genetiche delle collezioni di germoplasma. A partire da dati di marcatori molecolari SSR, per conservare la diversità genetica della banca del germoplasma di olivo mondiale (BGMO) di Cordoba, sono stati costruiti e valutati cinque core subset di dimensioni distinte, attraverso l‟uso di tre differenti algoritmi. Tali analisi rappresentano un passo importante verso la costruzione di una core collection in olivo. Dai risultati ottenuti evince che occorrono 133 e 151 individui rispettivamente, per rappresentare la diversità dell‟intera collezione iniziale e per contenere tutti gli alleli maggiormente frequenti. l‟assenza dalle malattie causate dai principali patogeni e virus. Per questo motivo, accessioni della BGMO sono state analizzate con tecniche molecolari per individuare la presenza 40 agenti patogeni e 3 virali in 43 piante di olivo. Infine, tra i principali stress biotici dell‟olivo, si annovera la mosca Bactrocera oleae. Per identificare e caratterizzare geni diversamente espressi in risposta alla mosca, è stata costruita una libreria sottrattiva mediante la metodica SSH (Suppression Subtractive Hybridization). Tra i 590 cloni della libreria, ne sono stati sequenziati 219 aventi un inserto di dimensioni maggiori di 200 bp. Le sequenze dei trascritti sono state annotate funzionalmente in accordo con il consorzio Gene Ontology. La validazione dell‟espressione differenziale dei trascritti funzionalmente più interessanti è stata eseguita mediante Real-Time PCR. Per ottenere la sequenza completa dei trascritti dei geni indotti dall‟attacco della mosca, è stata eseguita la RACE-PCR. Data la scarsa conoscenza sulle basi molecolari delle risposte di difesa dell‟olivo, tale studio ha permesso di identificare i primi geni di olivo omologhi a quelli notoriamente coinvolti nella difesa delle piante contro insetti e funghi fitofagi.