Risorse genetiche e biotecnologie
ESEMPI DI TRASFERIMENTO DI GENI
DA SPECIE SELVATICHE
Carattere
Uso
Fonte
Trasferito in
Lauric acid
Detergenti
Umbellularia
Canola
Wax esters
Lubrificanti
Jojoba
Rapa
Scopolamine
Farmaceutici
Thaumatine
Dolcificante
Hyosciamus
niger
Thaumatococcu
s danielli
Atropa
belladonna
Tabacco
Geni per la resistenza presenti in specie selvatiche del
genere Solanum e mappati sulla mappa RFLP (da Carputo et al 2002)
CARATTERE
GENI DI RESISTENZA
Virus
PVX
PVY
PVA
Nematodi
Globodera rostochiensis
Globodera pallida
Melodoigyne chitwodii
Batteri
Erwinia carotovora
Funghi
Phytophthora infestans
Insetti
Leptinotarsa decemlineata
1
GENI MAPPATI
(N°
)
SPECIE SELVATICA
3
2
1
acl, adg, phu
adg, sto
adg
7
4
1
adg, spg, ver
spg, ver
blb
13
chc, yun
8
ber, blb, dem, pin
10
ber
a cl= S. acaule; adg= S. andigena; ber= S. berthaultii; blb= S. bulbocastanum; chc= S. chacoense; dem= S. demissum;
phu= S. phureja; pin= S. pinnatosectum; spg= S. spegazzinii; sto= S. stoloniferum; ver= S. vernei.
Risorse Genetiche e Biotecnologie
MIGLIORAMENTO GENETICO TRADIZIONALE
Specie selvatica
Varietà commerciale
Nuova varietà
=
x
gene di interesse
trasferiti molti geni
TRASFORMAZIONE GENETICA
Specie selvatica
Varietà commerciale
+
gene di interesse
Nuova varietà
=
trasferito solo il gene
di interesse
Approcci molecolari
Genomica
Trascrittomica
Proteomica
Metabolomica
Sviluppo di marcatori per la
caratterizzazione geneticomolecolare
Isolamento e studio della
funzione dei geni chiave
Trasformazione genetica per approcci
d’ingegneria metabolica
1 2 3 2 2 3 2 3 2 3 3 3 2 3 3 2 2 3 2 3 2 2
da altre piante
Geni
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dalla stessa pianta
1 Salvia officinalis; 2 Hipericum; 3 A. belladonna
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aumentare
diminuire
espressione di un gene
Esempi di piante transgeniche in commercio
CARATTERE
GENE UTILIZZATO
Resistenza ad insetti
Cry e Bt ( Bacillus thuringensis)
Tolleranza ad erbicidi
EPSPS (pianta)
PAT (batter io)
BXN(batterio
Bar (batterio)
Resistenza a virus
Maschiosterilit€
Colore del fiore
Contenuto di nicotina
Contenuto di acidi
grassi
Produzione di vaccini
CP (virus)
RNA ant isenso
Fny ( replicasi mutata del virus CMV)
Barnase (batterio)
Barnase/Barstar (batterio)
SPECIE
cotone
mais
soia
mais
soia
cotone
mais
cotone
soia
cotone
patata
zucca
zucca
mais
mais
colza
radicchio
EFFETTO GENE INSERITO
Proteine tossiche per gli insetti
Insens ibilit€ allХerbicida glifosato
Insens ibilit€ allХerbicida gufosinate ammonio
Resistenza allХerbicida bromoxynil
Insens ibilit€ allХerbicida gufosinate ammonio e
fosfinotricina
Resistenza al virus Y della patata
Interf erenza con la replicazione del virus
Maschiosterile e resistente ad erbicidi
Distruz ione cellule del tappeto dellХantera e
ristorazione maschiosterilit€
ACC sintasi antisenso (pianta)
DF reduttas i antisenso (p ianta)
nicotinate-nuc leotide
pyropho sphorylase antisenso (Nicotiana
tabacum)
D12
garofano
garofano
tabacco
Blocco della sintesi dellХetilene
Blocco della sintesi degli antoc iani
Riduzione del contenu to di nicotina
soia
colza
Aumento del contenuto di acido oleico
emoagglutinina-neuroaminidasi
(Newcastle disease virus)
tabacco
Vaccino contro il virus dei polli
ESEMPI DI GENI VEGETALI ESPRESSI IN PIANTE
TRANSGENICHE
Gene
Seed albumin (AmA1)
Dehydrat ion responsive element
binding factor 1 (CBF1)
Sterol methyltransferase (GmSMT1)
Homogentisic acid geranylgeranyl
transf erase (HGGT)
Hydro xycinna moyl transferase (HQT)
Isolato da
Amaranto (Amaranthus
hypochondriacus
Arabidopsis thaliana
Soia Glycine max
Orzo ( Hordeum vulgare)
Pomodoro (Solanum
lycopersicum)
Mitogen-activated pro tein kinase
Tabacco (Nicotiana
kinase kinase (PK1)
tabacum)
Vacuolar H+-pyrophosphatase (AVP1) Arabidopsis thaliana
CBF/DREB1-like transcr iption factors
(BNCBF5 and 17)
Vacuolar sodium/proton antiporter
(AtNHX1)
Brassica spp.
Stress responsive gene (SNAC)
Riso (Oryza sativa)
Arabidopsis thaliana
Trasferito a
Patata
(Solanum tuberosum)
Pomodoro
(Solanum lycopersicum)
Patata
(Solanum tuberosum)
Mais (Zea mays)
Pomodoro
(Solanum lycopersicum)
Mais (Zea mays)
Pomodoro
(Solanum lycopersicum)
Colza
(Brassica napus)
Cotone
(Gossypium spp.)
Riso (Oryza sativa)
Effetto
Miglioramento del valore
nutr izionale
Tolleranza a freddo e stress
ossidativi
Riduzione di colesterolo e
glicoalcaloidi
Aumento del contenuto di
antiossidanti
Aumento di acido clorogenico
Tolleranza al freddo
Tolleranza alla siccit€
Tolleranza al freddo ed aumento
dellХefficienza fotosintetica
Tolleranza al sale e
miglioramento quali-quantitativo
delle fibre
Tolleranza alla siccit€ e al sale