Il genere Mentha racchiude al suo interno piante di particolare importanza economica in quanto produttrici di olio essenziale. Considerato il vasto utilizzo di queste piante e dei loro derivati nel settore produttivo, è importante mettere a punto metodiche di caratterizzazione del materiale vegetale che evidenzino specie ed ibridi presentanti peculiari profili metabolici. Scopo di questa tesi è stato l'applicazione di metodiche innovative, basate su un'indagine biomolecolare-genomica, per caratterizzare e facilitare la distinzione di specie e ibridi del genere Mentha. Ulteriore obiettivo è stato la messa a punto di protocolli rapidi, altamente sensibili e facilmente applicabili ai diversi casi di studio anche in settori differenti da quello della ricerca. Il lavoro è consistito nell'amplificazione con primers specifici delle regioni NTS (Not Trascribed Spacer) del gene 5S-rRNA, sequenze caratterizzate da un'elevata variabilità e quindi utili alla discriminazione di taxa appartenenti allo stesso genere. Questo ha portato all'ottenimento di amplificati di diversa taglia sufficienti ad una prima distinzione in gruppi dei vari campioni: alcuni hanno generato bande di grandezza compresa tra le 450-500 bp (es. M. spicata, ecc) e altri tra 350-400 bp (M. acquatica, ecc). In particolare, nei campioni di Mentha x piperita è stata riscontrata la presenza di un duplice amplificato, possibile evidenza dell'evento di ibridazione che ne ha dato origine. Non essendo ciò sufficiente alla totale discriminazione dei singoli campioni, si è provveduto al clonaggio e al successivo sequenziamento di tutte le bande amplificate. Le sequenze così ottenute sono state messe in relazione tramite l'elaborazione di alberi filogenetici che hanno evidenziato i rapporti di parentela presenti tra gli ibridi e le specie, confermando i dati di letteratura. Infine l'analisi in silico ha permesso di individuare specifici siti di restrizione favorendo una rapida ed univoca discriminazione dei diversi campioni. Questo è stato reso possibile grazie al confronto dei diversi profili di restrizione ottenuti con la digestione enzimatica degli amplificati della regione 5S-NTS. Concludendo, la tecnica scelta per caratterizzare specie e ibridi del genere Mentha, utilizzando il fingerprinting molecolare, ha dimostrato la sua efficacia, permettendo una rapida ed inequivocabile discriminazione di tutti i campioni analizzati, aprendo inoltre la strada a possibili sue applicazioni nel settore produttivo.
CARATTERIZZAZIONE DI SPECIE E IBRIDI DEL GENERE MENTHA ATTRAVERSO FINGERPRINTING MOLECOLARE
CAPUZZO, ANDREA
2009/2010
Abstract
Il genere Mentha racchiude al suo interno piante di particolare importanza economica in quanto produttrici di olio essenziale. Considerato il vasto utilizzo di queste piante e dei loro derivati nel settore produttivo, è importante mettere a punto metodiche di caratterizzazione del materiale vegetale che evidenzino specie ed ibridi presentanti peculiari profili metabolici. Scopo di questa tesi è stato l'applicazione di metodiche innovative, basate su un'indagine biomolecolare-genomica, per caratterizzare e facilitare la distinzione di specie e ibridi del genere Mentha. Ulteriore obiettivo è stato la messa a punto di protocolli rapidi, altamente sensibili e facilmente applicabili ai diversi casi di studio anche in settori differenti da quello della ricerca. Il lavoro è consistito nell'amplificazione con primers specifici delle regioni NTS (Not Trascribed Spacer) del gene 5S-rRNA, sequenze caratterizzate da un'elevata variabilità e quindi utili alla discriminazione di taxa appartenenti allo stesso genere. Questo ha portato all'ottenimento di amplificati di diversa taglia sufficienti ad una prima distinzione in gruppi dei vari campioni: alcuni hanno generato bande di grandezza compresa tra le 450-500 bp (es. M. spicata, ecc) e altri tra 350-400 bp (M. acquatica, ecc). In particolare, nei campioni di Mentha x piperita è stata riscontrata la presenza di un duplice amplificato, possibile evidenza dell'evento di ibridazione che ne ha dato origine. Non essendo ciò sufficiente alla totale discriminazione dei singoli campioni, si è provveduto al clonaggio e al successivo sequenziamento di tutte le bande amplificate. Le sequenze così ottenute sono state messe in relazione tramite l'elaborazione di alberi filogenetici che hanno evidenziato i rapporti di parentela presenti tra gli ibridi e le specie, confermando i dati di letteratura. Infine l'analisi in silico ha permesso di individuare specifici siti di restrizione favorendo una rapida ed univoca discriminazione dei diversi campioni. Questo è stato reso possibile grazie al confronto dei diversi profili di restrizione ottenuti con la digestione enzimatica degli amplificati della regione 5S-NTS. Concludendo, la tecnica scelta per caratterizzare specie e ibridi del genere Mentha, utilizzando il fingerprinting molecolare, ha dimostrato la sua efficacia, permettendo una rapida ed inequivocabile discriminazione di tutti i campioni analizzati, aprendo inoltre la strada a possibili sue applicazioni nel settore produttivo.File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.14240/70689