Mappatura ad alta risoluzione di uniculm4, un locus coinvolto nell¿accestimento in orzo (H. vulgare)
Progetto Incrementi nelle rese cerealicole possono essere ottenuti attraverso la manipolazione dell¿architettura della pianta. In particolare un obiettivo prioritario nel miglioramento dei cereali è il controllo dell¿accestimento, come esemplificato dalle nuove varietà di riso sviluppate dall¿International Rice Research Institute (Kush, 2001, Nat Rev Genet 2:815). Malgrado l¿importanza di questo carattere, nelle Triticeae mancano informazioni molecolari sui geni coinvolti. In orzo l¿analisi di mutanti difettivi nella produzione dei culmi laterali ha portato a identificare i loci uniculm (cul), fra i quali cul4 è stato mappato sul cromosoma 3H usando marcatori AFLP (Pozzi et al. 2003, Heredity 90:390). Analisi di genomica comparativa hanno permesso di identificare due regioni cromosomiche di riso sinteniche alla regione che ospita cul4 (Rossini et al. 2006).
OBIETTIVO di questo progetto è la mappatura ad alta risoluzione del locus cul4 in orzo come punto di partenza per la clonazione posizionale del gene corrispondente. Il lavoro proposto rientra in un ampio programma di collaborazione internazionale volto alla costruzione di mappe fisiche ancorate alle mappe genetiche dei cromosomi 1 e 3 di orzo e frumento come piattaforme per l¿isolamento di geni di interesse. Le risorse sviluppate dal network europeo faciliteranno l¿identificazione di marcatori molecolari associati a cul4. La mappatura fine di cul4 fornirà i dati di partenza per l¿identificazione di un contig fisico comprendente il gene, aprendo la strada alla dissezione molecolare dell¿accestimento nelle Triticeae.
MATERIALI GENETICI DISPONIBILI nel nostro gruppo includono:
- linee omozigoti per 4 diversi alleli cul4
- ampie popolazioni segreganti F2 e F3 derivanti da incroci di cul4 x wt
ATTIVITA¿ PREVISTE
- Allevamento, classificazione fenotipica, estrazione di DNA e riproduzione di 1000 piante F2 derivanti da incroci cul4 x wt
- Esame di famiglie F3 derivanti da singole piante F2 per confermare la classificazione fenotipica e discriminare piante omozigoti dominanti e eterozigoti.
- Analisi molecolari di piante F2 omozigoti recessive e dominanti per l¿identificazione di marcatori molecolari strettamente concatenati a cul4. Questa fase del lavoro utilizzerà, oltre ai marcatori AFLP già identificati, marcatori relativi a sequenze espresse recentemente mappati nel genoma di orzo (Stein et al., 2007, TAG 114:823) e i marcatori prodotti dal network europeo cui il nostro gruppo partecipa. Saranno inoltre sfruttati i dati di sintenia orzo-riso disponibili e marcatori molecolari prodotti nel corso del sequenziamento del genoma di riso.
Questo progetto prevede un utilizzo intensivo di metodologie per la genotipizzazione di marcatori molecolari, ad esempio SNP. Per queste attività il nostro gruppo ha accesso alla piattaforma tecnologica del Parco Tecnologico Padano. Il contributo richiesto permetterà di genotipizzare un elevato numero di individui attraverso l¿approccio di Single Base Extension.