Costruzione di una mappa genetica ad alta risoluzione in melanzana (Solanum melongena L.) e analisi QTL per caratteri di interesse agronomico.

In questo lavoro di tesi si è costruita una mappa genetica ad alta risoluzione basata su marcatori molecolari ddRAD ed è stata condotta un'analisi QTL in melanzana (Solanum melongena L.). La popolazione segregante di S. melongena analizzata è costituita da 168 RIL (Recombinant Inbred Line) ottenute dall'incrocio dei parentali '305E40' e '67/3'. Queste piante sono state coltivate in tre diversi campi in Italia settentrionale (CREA-ORL di Montanaso Lombardo (ML), 45°20'N, 9°26'E), centrale, (CREA-ORL di Monsampolo del Tronto (MT), 42°53'N, 13°47'E) e meridionale (CREA-ORT di Battipaglia (BT), 40°36'N, 14°59'E). In ognuno di questi è stata adottato un approccio di coltivazione a blocchi randomizzati con 3 blocchi e 4 piante per blocco. Per l'ottenimento di marcatori molecolari da utilizzare per la costruzione di una mappa genetica ad alta risoluzione, gli individui della popolazione RIL sono stati analizzati mediante marcatori ddRAD (double digest RAD) cioè un tipo di marcatori RAD (Restriction site-Associated DNA) per i quali è stato adottato un protocollo che prevede l'utilizzo di due enzimi di restrizione. I campioni sono stati uniti insieme (pooling), purificati e sequenziati utilizzando una piattaforma Illumina (HiSeq2500) con chimica 2x150bp (PE). Una volta generate le raw reads si è effettuata un'analisi bioinformatica che ha permesso di ottenere 7.249 marcatori che sono stati utilizzati per la costruzione della mappa genetica tramite il software JoinMap5. La mappa risultante è costituita da 12 linkage groups per una lunghezza totale di 2.169,2 cM ed una densità di mappa di un marcatore ogni 0,2 cM. La caratterizzazione fenotipica è stata condotta misurando i caratteri morfologici per i quali i due parentali presentavano fenotipi contrastanti: rispetto a '67/3', '305E40' produce frutti più lunghi, stretti e leggeri con peduncoli più lunghi e pochi semi, oltre che caratterizzati dalla presenza di un anello verde subito al di sotto della buccia. I caratteri presi in esame sono 16 e riguardano il contenuto di antociani in diversi organi della pianta e nel frutto, come a livello della lamina fogliare adassiale, della venatura centrale e della foglia in generale, nonché dello stelo, del calice e del frutto; il peso, la lunghezza, il diametro misurato a 1/4, 1/2 e 3/4 della lunghezza del frutto; diametro e lunghezza del peduncolo; colore della polpa e presenza di un anello di polpa verde subito al di sotto della buccia; il numero di logge contenenti semi che si possono contare nella sezione trasversale. Di questi caratteri è stata calcolata la media, la deviazione standard, il coefficiente di variazione, l'indice di asimmetria e di curtosi della curva normale. Infine, combinando la mappa molecolare con i valori fenotipici, è stata condotta un'analisi per rilevare QTL (Quantitative Trait Loci) tramite il software MapQTL5 con un approccio di tipo MQM (Multiple QTL Mapping). La rilevazione dei QTL ha permesso di individuare i marcatori associati con punteggio di LOD più elevato; tale informazione è stata sfruttata per condurre un'analisi sui geni candidati presenti all'interno dell'intorno genomico di 400 Kb sul genoma annotato di melanzana. Infine le funzioni dei geni candidati sono state esplorate in letteratura per spiegare le basi del determinismo genetico dei tratti in studio.