• landscape genomics
• RAD sequencing
• Triticum urartu

Il lavoro di tesi è stato incentrato sulla caratterizzazione a diversi livelli di una collezione di Triticum urartu, progenitore selvatico e donatore del genoma A del frumento moderno. Questo studio può essere considerato come l’inizio di un percorso volto a scoprire loci genomici coinvolti nell’adattamento ambientale attraverso la landscape genomomics, una tecnica che fonde la genomica di popolazione e l’ecologia.
Triticum urartu può essere considerato una fonte inesplorata di nuova variabilità allelica per il miglioramento di frumento. Essendo selvatico, T. urartu non ha subito alcun processo di domesticazione e pertanto non è andato incontro alla forte riduzione di variabilità allelica che hanno subito le specie di frumento coltivate. Il genoma di T. urartu è risultato della sola selezione naturale, e possiede i caratteri di rusticità che gli conferiscono la resistenza e resilienza a vari tipi di stress (siccità, alte temperature, malattie, ecc.), e che rendono possibile il suo adattamento alle differenti condizioni ambientali a cui è sottoposto. La scelta di questo progenitore selvatico è anche motivata dal recente sequenziamento del suo genoma, che renderà più efficiente il trasferimento di questi caratteri al frumento tramite l’omeologia dei genomi di queste due specie.
Con l’obiettivo di osservare la più elevata variabilità genetica possibile, sono state aggregate 428 accessioni che rappresentano la reale distribuzione di T. urartu nella Mezzaluna Fertile. Il lavoro di tesi si è quindi articolato su 3 livelli di caratterizzazione: i) geografica, studiando le variabili ambientali relative ai siti di campionamento dell’intera collezione, e quindi valutando le condizioni climatiche a cui ogni accessione è sottoposta; ii) molecolare, utilizzando una tecnica di next-generation sequencing su un subset di 24 individui per valutare la diversità della collezione; iii) fenotipica, valutando la distribuzione di diversi caratteri nella collezione di T. urartu cresciuta in campo.
I risultati ottenuti dall’analisi geografica hanno evidenziato l’elevata variabilità ambientale ed ecologica presente nei siti di campionamento della collezione. Le accessioni sono distribuite attraverso un range molto ampio di condizioni climatiche, in aree che presentano altitudini, temperature e piovosità altamente differenti.
L’analisi della diversità molecolare ha rilevato all’interno della collezione un’elevata variabilità, che non risulta essere influenzata dalla distanza geografica. Inoltre, la varianza molecolare del daset è scarsamente strutturata e difficilmente condensabile in un numero limitato di variabili.
I rilievi in campo hanno mostrato l’altrettanto elevata diversità fenotipica raccolta nella collezione. I principali tratti agronomici misurati (altezza della pianta, area foglia bandiera, lunghezza spiga, ecc.) presentano una distribuzione normale, dimostrando le potenzialità di questa risorsa in un’ottica di genetica quantitativa.