Studio della biodiversità in popolazioni di Daucus carota ssp. carota L. finalizzato alla conservazione delle CWR

Daucus carota ssp. carota L., a hemicryptophyte plant of the Apiaceae family, is a Crop Wild Relative (CWR) of the D. carota ssp. sativus (Hoffm.) Schübl. & G. Martens crop. The aim of this study is to evaluate the variation of different populations of D. carota ssp. carota L., using molecular markers such as RAPD and STR. This study represents a preliminary investigation aimed at developing better methods in order to highlight the intraspecific polymorphism. A molecular analysis has been carried out on samples of 4 populations from different habitats near Novara, Pavia and Lodi. A total of 190 amplicons has been generated: 78 by RAPD and 112 by STR. UPGMA-based cluster analysis of the samples has been carried out using SYN-TAX 2000 and has generated a dendrogram for each molecular marker. Then PCoA and AMOVA have been carried out using GenAlEx 6.5 For each primer, Polymorphic Information Content (PIC), Resolving Power (Rp), Expected Heterozygosity (He) and Marker Index (MI) have been calculated in order to evaluate which was the best molecular marker highlighting polymorphism. Then, a t test has been carried out in order to prove the statistical significance of MI comparison. The analysis has highlighted an important variation among populations. This variation was bigger than the one within populations, especially between those ones geographically separated. T-test has demonstrated that microsatellites are the best molecular marker able to highlight the genetic polymorphism of the wild carrot. This result will be useful in order to carry out a future study about genetic diversity of this CWR. The application of this method will be important for biodiversity conservation of these plants in the agro-ecosystem.

Daucus carota ssp. carota L., emicriptofita appartenente alla famiglia delle Apiaceae, è un Crop Wild Relative (CWR) della varietà coltivata D. carota ssp. sativus (Hoffm.) Schübl. & G. Martens. Lo scopo di questa tesi è stato quello di valutare, mediante l’utilizzo di marcatori molecolari quali RAPD e microsatelliti, la variabilità tra alcune popolazioni di D. carota subsp. carota L.. Il lavoro svolto rappresenta un’indagine preliminare finalizzata alla messa a punto delle metodologie più efficienti nel discriminare il polimorfismo intraspecifico. L’analisi molecolare è stata condotta su esemplari appartenenti a 4 popolazioni individuate in habitat differenti nelle province di Novara, Pavia e Lodi. Sono state evidenziate 78 bande polimorfiche per i RAPD e 112 per i microsatelliti. Con il programma SYN-TAX 2000 è stata eseguita la cluster analysis dei campioni mediante il metodo UPGMA, generando, per ognuno dei marcatori utilizzati, un dendrogramma. È stata poi effettuata l’analisi delle coordinate principali (PCoA) e l’analisi della varianza molecolare (AMOVA) mediante il programma GenAlEx 6.5. Sono stati calcolati, per ogni primer, il contenuto di informazione polimorfica (PIC), il resolving power (Rp), l’eterozigosità attesa (He) e il marker index (MI), affinchè si potesse valutare quale fosse il marcatore molecolare che meglio evidenziava il polimorfismo. Per verificare la significatività del confronto dei MI è stato effettuato un test t di Student. Dalle analisi svolte si è evidenziata una marcata variabilità interpopolazionale, maggiore di quella intrapopolazionale, in particolare tra popolazioni differenziate geograficamente. Dal test t è emerso che i marcatori molecolari che hanno meglio evidenziato il polimorfismo genetico della carota selvatica sono i microsatelliti. Tale risultato sarà utile per la pianificazione di un futuro studio sulla diversità genetica di questa CWR e per la sua applicazione per conservare la biodiversità di queste piante nell’agroecosistema.