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Title: Trasformazione genetica e flusso genico in fragola: ereditarietà ed espressione dei transgeni
Other Titles: Genetic transformation and gene flow in strawberry: transgene inheritance and expression
Authors: Gargaro, Alessio
Keywords: Flusso genico;Fragola;Ereditarietà dei transgeni;AGR/03
Issue Date: 1-Mar-2009
Publisher: Università degli studi della Tuscia - Viterbo
Series/Report no.: Tesi di dottorato di ricerca. 21. ciclo
Abstract: 
Una delle maggiori preoccupazioni nell’ambito delle colture transgeniche riguarda la loro possibilità di diventare piante infestanti all’interno delle colture agricole e altamente invasive nell’ambiente naturale. Questo rischio è considerato alto in quelle specie che si incrociano facilmente, si propagano vegetativamente e hanno dei parentali selvatici. In questo contesto la fragola rappresenta un modello eccellente tra le colture perenni.
La principale via di dispersione genica dalle coltivazioni alle specie parentali selvatiche è rappresentata dal polline. Inoltre, la fragola produce frutti eduli attraenti che possono essere dispersi dagli animali per lunghe distanze.
Al fine di poter valutare l’ereditarietà dei geni esogeni nptII e uidA (GUS), sono stati portati avanti diversi incroci usando vari genotipi di fragola e polline raccolto da piante transgeniche (Fragaria x ananassa cv Teodora, Duch., 8n), trasformate con i geni indicati precedentemente mediante l’utilizzo di infezioni con Agrobacterium tumefaciens.
L’ereditarietà è stata studiata attraverso saggi istochimici (GUS) per rilevare la presenza delle proteine GUS, combinati con analisi in PCR sugli incroci e Southern blotting per verificare la stabilità di integrazione dei transgeni all’interno delle piante donatrici e il numero di copie in cui si sono inseriti.
In conclusione, è stato possibile dimostrare la reale possibilità di scambio genico sia a livello intraspecifico (Fragaria x ananassa, cv Capitola) sia tra le fragole coltivate e le specie ottoploidi parentali, di origine americana con la stessa ploidia (flusso intra-specifico), che danno origine ad un certo numero di ibridi vitali.
Al contrario nell’incrocio interspecifico con la diploide F. vesca cv Zimbaro, è stato osservato un solo caso di trasmissione dei transgeni che ha raggiunto lo stadio di pianta. Quest’ultimo risultato potrebbe essere considerato come indice di basso rischio di flusso genico in quegli ambienti in cui la F. vesca cresce spontaneamente, ma questo richiede ulteriori approfondimenti.

One of the most important concerns about transgenic crops is the risk that they become aggressive weeds in agricultural fields or invasive in natural habitats. This risk is high in those species that outcross easily, spread vegetatively and have wild relatives. In this context strawberry represents an excellent model among perennial crops.
The principal way of gene escape from crops to related wild species is by pollen gene flow. Moreover, strawberry produces attractive edible fruits, that can be dispersed by animals for long distances.
In order to evaluate gene inheritance, different genotypes of strawberry were fertilized using the pollen of transgenic plants (Fragaria x ananassa cv Teodora, Duch., 8n) transformed with nptII e uidA (GUS) genes by Agrobacterium tumefaciens.
Gene inheritance was checked by histochemical assays and PCR detection for the GUS gene on the progeny and by Southern analysis on the donor plants to verify the introgression stability and the copy number of the two transgenes inserted in the same T-DNA.
In conclusion, we have demonstrated the real possibility of genetic exchange both at the intra-specific level (Fragaria x ananassa, cv Capitola), and among the cultivated strawberry and the native of America wild relatives with the same ploidy degree (inter-specific gene flow) that gave rise to a number of viable hybrids.
On the contrary, in the inter-specific cross with the diploid F. vesca, cv Zimbaro carrying the transgene cassette, only one hybrid was observed that achieved the seedling step. This latter observation may be taken as an index of low gene flow risk in those environments where F. vesca grows as a spontaneous plant, but this needs to be further deepened.
Description: 
Dottorato di ricerca in Ortoflorofrutticoltura
URI: http://hdl.handle.net/2067/1102
Rights: If not otherwise stated, this document is distributed by the Tuscia University Open Archive under a Creative Commons 2.0 Attribution - Noncommercial - Noderivs License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.0/)
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