Applicazione dei marcatori microsatelliti per il fingerprinting varietale in Populus spp.

Il genere Populus (famiglia Salicaceae) include un ampio numero di specie ad habitus arboreo ed arbustivo, diffuse nelle regioni fredde e temperate dell’emisfero boreale. Le specie più diffuse nella coltivazione sono il P. alba, P. nigra, P. tremula e P. deltoides. I pioppi sono piante dioiche, in cui i fiori, che compaiono prima delle foglie, sono riuniti in infiorescenze, dette amenti, unisessuali e pendenti, sessili o peduncolati. Gli esemplari maschili differiscono dalle piante femminili perché caratterizzati da gemme più piccole, numerose e da chiome slanciate, mentre le piante femminili hanno rami spessi, chioma più folta, e producono frutti secchi deiscenti, le capsule, che contengono numerosi piccoli semi dotati di ciuffi cotonosi bianchi che ne consentono la disseminazione anemocora. Tradizionalmente l’identificazione delle diverse specie di un genere o delle varietà di una specie si è basata sulla rilevazione di caratteri morfologici. Attualmente l’identificazione delle specie o varietà è anche basata sull'analisi di specifiche sequenze del DNA che le caratterizzano, tecnica definita di ‘fingerprinting molecolare’. Tra le varie tecniche molecolari disponibili, una ampiamente utilizzata è quella dei marcatori microsatellite o SSR (Simple Sequence Repeats), che si basano sull’analisi della variazione nel numero di ripetizioni a tandem di brevi sequenze nucleotidiche, in genere da 1 a 6 coppie di basi, distribuite in tutto il genoma. La tecnica prevede che, mediante l’utilizzo di due primer specifici e disegnati sulle sequenze che fiancheggiano il microsatellite, si ottenga un’amplificazione PCR di uno specifico microsatellite. Mediante analisi elettroforetica è possibile discriminare tra individui in cui si osserva un solo prodotto di amplificazione (situazione di omozigosi) o due prodotti di amplificazione (situazione di eterozigosi), per questo motivo la tecnica è definita singolo locus e codominante.In questa relazione finale sono stati presi in considerazione due articoli relativi all’applicazione dei marcatori microsatelliti per ottenere il fingerprinting di due specie di Populus. Obiettivo del primo articolo è stata l’identificazione di 43 cloni della specie P. deltoides, di origine nord americana. Lo studio ha previsto l’applicazione di 6 marcatori SSR che hanno consentito di ottenere il fingerprinting di ciascun clone. L’analisi microsatellite ha anche consentito di valutare la differenziazione genetica tra i cloni dimostrandosi uno strumento utile per la protezione di nuove varietà. I risultati dello studio hanno anche fornito un supporto tecnico sia per lo sviluppo sostenibile di piantagioni di pioppo sia per tutelare i diritti dei costitutori di nuove varietà nell’ambito della specie.Nel secondo articolo è stato sviluppato un sistema di analisi basato sull’analisi di 14 loci SSR per ottenere il fingerprinting di 114 genotipi micropropagati di Populus tremula, campionati in tre regioni della Russia, nonché di piante ottenute via seme. Nello studio i marcatori utilizzati hanno anche consentito di stimare la variabilità genetica in popolazioni spontanee della specie.In entrambi gli studi i marcatori microsatellite hanno evidenziato di essere una tecnica di analisi molecolare valida per l’identificazione molecolare ed inequivocabile di specifici genotipi e di rappresentare un valido strumento per la protezione di nuove varietà vegetali, grazie al loro elevato potere discriminante, semplice applicazione e riproducibilità.