LE BIOTECNOLOGIE IN CAMPO AGROALIMENTARE
UN PO’ DI STORIA DELL’AGRICOLTURA
12.000 ANNI FA: FINE DELLA GLACIAZIONE
WURM
I CENTRI D’ORIGINE DELL’AGRICOLTURA
12.000- 8000 ANNI FA (NEOLITICO)
LE GRAMINACEE DIVENTANO FREQUENTI NELLA
FLORA SPONTANEA..
LA CIVILTÀ COMPIE I PRIMI PASSI INTORNO ALL’ORZO E
AL FRUMENTO..
MEZZALUNA FERTILE
Area d'origine
Aree di coltivazione
.. AL RISO
..AL MAIS
IL PIÙ GRANDE “SALTO” SCIENTIFICO-TECNOLOGICO”
DELL’ANTICHITÀ:
LA SCOPERTA DELLA “SPIGA NON FRAGILE”
DELL’ORZO
orzo selvatico
Orzo e grano attuali
E’ MERITO DEI GENI!!
Una mutazione spontanea dei
geni Btr1 e Btr2 nel
Cromosoma 3H dell’orzo
impedisce la caduta
spontanea del chicco
Da qui l’uomo ha iniziato a
selezionare..(landraces)
POLIPLOIDIA NEL FRUMENTO
Triticum Triticum
Turgidum urartu
Ttriticum durum
AABB tetraploide
Aegilops
Tauschii
Triticum Aestivum
AABBDD esaploide
Il grano tenero = 126 cromosomi!!
126.000 geni!!
Nel grano tenero convivono 3 genomi, costretti dall’evoluzione a convivere in
un’unica specie
MIGLIORAMENTO GENETICO CONVENZIONALE:
GLI INCROCI UTILIZZANDO LA GENETICA
CLASSICA
-Teosinto (antenato del mais)
-pannocchia di mais di 1000 anni
fa
SELEZIONE ED ETEROZIGOSI
HANNO AUMENTATO LA
PRODUTTIVITA’
TECNICHE CONVENZIONALI DI MIGLIORAMENTO
GENETICO ATTRAVERSO INCROCI (BREEDING)
1,5 m
GRANO AUREO (BOLOGNA) H< 90 CM ;
SELEZIONE DI IBRIDI
LE PRIORITÀ
L’innovazione tecnologica in agricoltura è una necessità
pressante anche per il XXI sec., nei paesi sviluppati e ancor
più in quelli in via di sviluppo.
L’agricoltura è chiamata a produrre sempre di più e meglio,
in un mondo alle prese con i cambiamenti climatici, oltre
che con agenti patogeni in continua evoluzione
Deve soddisfare le complesse esigenze alimentari di una
popolazione che è destinata a crescere ancora per alcuni
decenni, contribuendo a uno sviluppo sostenibile.
La ‘rivoluzione verde’,(approccio al miglioramento genetico)
nella seconda metà del secolo scorso, ha ridotto
significativamente la denutrizione in Asia e America
Latina.
Gli ostacoli principali in questa direzione sono di natura
politica ancor prima che scientifica
PERCHÉ GLI OGM IN AGRICOLTURA?
Rendere le coltivazioni più efficienti e produttive
Costi minori
Ecosostenibilità
Principali geni esogeni utilizzati:
resistenza erbicidi, resistenza a parassiti (Mais
bt piralide), far produrre alle piante sostanze
utili (vaccini, farmaci, cibi arricchiti di vitamina
es. Cina,)
Agroacterium Tumefaciens
Coniugazione con cellule vegetali
Galla del colletto
(tumore delle
piante)
Danno alla pianta
•A. T. :
•bacillo gram negativo
• capace di infettare le piante attraverso la trasmissione di
un segmento di DNA, definito T-DNA, contenuto nel
plasmide T-i (Tumor Indicing)
200.000 pb/ non ha RNA polimerasi per trascrivere i geni del tratto T-Dna
Perché sono geni di origine eucariote
I geni VIR sono tradotti in: proteine di accesso per i fenoli, proteine
di taglio del tratto T-dna, proteina di trasporto del tratto T-dna
LA TECNICA
E’ necessario mettere SEMPRE un gene marcatore per la selezione!
N.B. le cellule vegetali sono tutte totipotenti!!
PROMOTORE P35S (VIRUS DEL
MOSAICO DEL CAVOLFIORE)LUNGHEZZA 1100 P.B.
E’
necessario che il gene si esprima
secondo le attese
Si usano Promotori molto potenti derivati
da virus vegetali
Ha il vantaggio di esprimere sempre il
gene – lo svantaggio di esprimerlo in tutte
le cellule (potrebbe essere confinato in
alcune parti)
Ogni linea che non si comporta
correttamente viene scartata
COSA FARESTI PER IDENTIFICARE UN
ALIMENTO TRANSGENICO?
Estrazione dna
Amplificazione del tratto P35s
Elettroforesi
Colorazione
Osservazione tratto in funzione della lunghezza
(1100 pb)
