Conservazione del germoplasma: valutazione della relazione genetica in popolazioni rare di Helichrysum e loro preservazione in un genebank

Progetto: Research project

Dettagli progetto

Description

L’elicriso (Helichrysum) fino dall’antichità classica è apprezzato per le proprietà medicinali, dovute alla presenza di oli e flavonoidi, e come pianta ornamentale. Oggi è utilizzato principalmente nell’industria cosmetica e può essere impiegato anche per la produzione di fiori secchi (Giunti, 1995-Fitoterapia. 66: 36-39). Il genere Helichrysum Miller è a larga distribuzione (Tutin & Heywood, 1976-Flora Europaea. vol. 4). La classificazione tassonomica delle specie siciliane, basata sui caratteri morfologici, non chiarisce la relazione esistente tra i taxa. Pignatti (Flora d’Italia. vol. 3, 1982) riporta una grande variabilità fenotipica nel gruppo H. rupestre, che sembra includere altri taxa non identificati dalla sua chiave analitica. Analisi fitochimiche qualitative degli idrocarboni (Ruberto et al., 2002-Flower Frag. J. 17:47-48) e dei flavonoidi (Abbate et al., 2004-Italus Hortus 11(4):206-209) si sono rivelati utili per caratterizzare le differenti popolazioni ma non idonei a definire le relazioni tra i taxa. Nella regione mediterranea il genere Helichrysum è presente con alcune specie rare e vulnerabili (Raimondo et al., 1994-Quad. Bot. Ambientale Appl., 3 (1992): 65-132) e per la loro conservazione è richiesto un approccio basato su conoscenze tassonomiche, ecologiche e di genetica delle popolazioni. Il punto focale della conservazione ex situ è la creazione di una collezione che sia rappresentativa dell’intera popolazione di un microhabitat o sito; le banche dei semi consentono di conservare una porzione della variazione genetica entro un taxon cosicchè è necessario valutare la variazione genetica dei taxa e identificare gli alleli target che devono essere preservati. La priorità è rivolta agli alleli comuni e agli alleli locali, questi ultimi esclusivi di una specifica popolazione localizzata in determinato sito. I marker molecolari sono largamente usati in ambito biosistematico perchè più stabili dei caratteri morfologici, inoltre sono indipendenti dalla fluttuazioni ambientali. In particolare gli AFLP (amplified fragment length polymorphisms) (Vos et al. 1995 - Nucleic Acids Res. 23(21): 4407-4414) non richiedono la conoscenza di sequenze target (Jones et al. 1997- Mol. Breeding, 3:381-390) e consentono lo screening di un gran numero di loci simultaneamente, pertanto sono adatti per valutare la variazione genetica in una collezione di germoplasma (Matthes, 1998-Molecular Tools for Screening Biodiversity, Ed. Karp A. Chapman et Hall, London) selvatico quale quella del genere Helichrysum. Il presente lavoro si propone di chiarire le relazioni esistenti tra H. nebrodense, H. hyblaeum e le varietà di H. rupestre e di valutare il livello di variazione genetica intra e interpopolazionale. I risultati ottenuti consentiranno di creare, presso la banca dell’Orto Botanico dell’Università di Palermo, una collezione che sia espressione della massima diversità genetica e di caratterizzare i genotipi di potenziale interesse ornamentale.

Layman's description

In Sicilia il genere Helichrysum Miller è presente con i seguenti taxa: H. litoreum Guss., H. scandens Guss. , H. siculum (Spreng.) Boiss, H. nebrodense Heldr., H. italicum (Roth) Don, and H. rupestre (Raf.) DC., H. stoechas (L.) Moench (Barbagallo,1983 – Istituto ed Orto Botanico Università di Catania, 2:1-5) e H. hyblaeum Brullo (Minissale, 1995 – Colloquio Fitosoc.21:615-652). H. rupestre include le varietà rupestre, pendulum (Presl) Fiori, errerae (Tineo) Pign., e messerii Pign. (Pignatti, 1982 - Flora d’Italia. vol. 3. Ed.Agricole. Bologna). Eccetto per H. italicum, che è largamente presente in altre parti d’Italia, tutte le specie sono endemiche della Sicilia e delle isole circostanti e alcune sono minacciate. Indagini sulla micropropagazione di H. nebrodense, H. hyblaeum e H. rupestre var. rupestre hanno mostrato che sono genotipi ad alto tasso di moltiplicazione e sono di potenziale interesse ornamentale. H. nebrodense (clone C11) è idoneo per la produzione di colture in vaso fiorito o per cespugli, mentre H. hyblaeum (clone S6) e H. rupestre var. rupestre (clone S2) sono idonei per la produzione di piante per bordura da giardino (Abbate et al., 2004 – Italus Hortus , 11 (4): 206-209). In questa fase della ricerca saranno studiate le specie di incerta posizione sistematica e di potenziale interesse per mercato florovivaistico delle piante ambientabili in clima mediterraneo. L’utilizzo dei marker molecolari AFLP per lo studio delle popolazioni siciliane e delle isole circostanti di Helichrysum ha lo scopo di i) chiarire le relazioni esistenti tra H. nebrodense, H. hyblaeum e le varietà di H. rupestre, ii) valutare il livello di variazione genetica entro e tra le popolazioni di queste entità iii) identificare gli alleli target utili per pianificare una strategia per la loro conservazione. I semi saranno raccolti dai genotipi H. nebrodense Heldr., H. hyblaeum Brullo, H. rupestre (Raf.) DC. var. rupestre, var. pendulum (Presl) Fiori, var. errerae (Tineo) Pign. e var. messerii Pign., negli habitat di origine. Gli exsiccata saranno depositati presso l’Erbario mediterraneo dell’orto botanico di Palermo (HBP). Lo status di ciascuna popolazione sarà riportato in accordo alle categorie dell’International Union for the Conservation of the Nature (I.U.C.N., 1978). L’identificazione fenotipica dei taxa verrà effettuata usando la chiave analitica di Pignatti (Flora d’Italia. vol. 3. Ed.Agricole. Bologna 1982). Il DNA sarà estratto da porzioni di foglia o apici usando un kit DNeasy ®Plant (QIAGEN) kit e quantificato direttamente su gel di agarosio con un software Quantity One 2.01 (Biorad). Il protocollo AFLP seguirà la procedura indicata da Vos et al., (1995 - Nucleic Acids Res. 23 (21):4407-4414) e modificata utilizzando primer fluorescenti in elettroforesi capillare. Il DNA genomico sarà digerito con gli enzimi di restrizione EcoRI and Tru9I. Analisi dei dati- Il profilo degli AFLP sarà analizzato usando un software CEQTM specifico per determinare la misura dei frammenti corrispondenti ai differenti picchi e i dati importati in un software Genographer. I profili dei picchi saranno convertiti in un gel virtuale in cui i differenti frammenti, indicati come alleli, saranno visualizzati come bande. Le relazioni tra i gruppi di Helichrysum saranno valutati sulla base della distanza genetica (Nei, 1978 – Genetics , 89: 583-590) e calcolati con POPGENE version 1.31. L’analisi AMOVA (Excoffier et al., 1992 – Genetics, 131:479-491) sarà usata per stimare la variazione dei componenti e la ripartizione della variazione intrapopolazionale e interpopolazionale. Tutti gli indici e le frequenze alleliche saranno calcolati usando POPGENE (Yeh and Boyle, 1997- Belg. J. Bot. 129:157). La diversità allelica dei loci individuali sarà distinta in quattro classi sulla base della frequenza e della relativa distribuzione entro le popolazioni (Marshall and Brown, 1975 – In: Frankel O.H.and Hawake
StatoAttivo
Data di inizio/fine effettiva1/1/05 → …

Fingerprint

Esplora i temi di ricerca toccati da questo progetto. Queste etichette sono generate sulla base dei riconoscimenti/sovvenzioni sottostanti. Insieme formano una fingerprint unica.