Sviluppo di un set di 24 marcatori SNP (polimorfismo a singolo nucleotide) dedicato all'analisi in parallelo di 192 campioni per testare geni/marcatori associati a caratteri di interesse, come qualità e bassa tossicità del glutine. I marcatori basati su SNP, dovuti a differenze di singole basi del DNA, sono tra i più utilizzati per la caratterizzazione molecolare degli organismi vegetali. Lo strumento utilizzato (piattaforma EP1 - Fluidigm), grazie alla sua alta processività (più analisi 24 x 192 in una singola giornata) consente di aumentare l'efficienza di progetti di miglioramento assistito che prevedano la valutazione di popolazioni di breeding costituite da molti individui.
Piattaforma di genotipizzazione Fluidigm EP1
L’individuazione di geni responsabili dei caratteri e la conoscenza delle loro varianti alleliche negli individui in selezione, sono ormai informazioni chiave per il miglioramento genetico. BIOGEST - SITEIA ha sviluppato un set di 24 marcatori SNP locus specifici e codominanti, associati alla bassa tossicità del glutine, per una genotipizzazione rapida di campioni (multipli di 192 DNA x 24 SNP). Il sistema integrato EP1 - Fluidigm (chip IFC192.24) può infatti realizzare in poche ore fino a 4608 reazioni contemporaneamente, fornendo risultati controllati e riproducibili analizzando 192 campioni per 24 polimorfismi alla volta.
I marcatori SNP (polimorfismo a singolo nucleotide) distribuiti uniformemente nei genomi, rappresentano il più frequente tipo di variazione genetica. Tra i loro vantaggi: la presenza di soli 2 alleli e la trasferibilità dei protocolli tra laboratori, esperimenti, ecc. La piattaforma di analisi EP1 può essere applicata al settore agroalimentare e permette di offrire alle aziende un servizio dedicato di analisi di genotipi e di selezione molecolare in tempi rapidi e a costi contenuti.
Le caratteristiche del chip 24 x 192, rendono il set di marcatori facilmente applicabile alle specie cerealicole (es. frumenti) per la selezione assistita, la costituzione varietale e la caratterizzazione di collezioni di materiali vegetali di aziende sementiere. Su specifica richiesta il laboratorio è in grado di sviluppare set dedicati di 24 marcatori SNP associati a caratteri utili per altre specie di interesse agrario fornendo servizi di genotipizzazione e selezione assistita con 1-24 (e multipli di 24) marcatori. Il servizio è rivolto alle aziende sementiere e ai costitutori varietali.
Chip utilizzato per le analisi
Caratterizzazione di una collezione di frumento con il set 24 marcatori SNP associati ai geni delle proteine del glutine per la selezione di quelle più idoneo per la produzione degli alimenti per i soggetti predisposti alla celiachia
Il set di 24 marcatori è stato sviluppato nell'ambito del progetto POR-FESR allo scopo di caratterizzare una collezione di frumento utile per lo studio del carattere "ipotossicità del glutine". Lo studio si è articolato in una prima fase di ricerca bibliografica per la valutazione geni alla base del carattere, alla quale è seguita un’analisi bioinformatica delle sequenze per l’identificazione di polimorfismi (SNP) responsabili di varianti alleliche con caratteristiche migliorative. Dopo una fase di ottimizzazione che ha portato alla scelta dei marcatori più idonei, si è ottenuto un set di 24 marcatori SNP locus specifici codominanti.
SITEIA Parma (UNIPR) CIRI- Agroalimentare (UNIBO) Biopharmanet-Tec (UNIPR)
I dati dei marcatori SNP e più dettagliate valutazioni fenotipiche, hanno permesso di identificare le accessioni con caratteristiche desiderate per il miglioramento del carattere "ipotossicità del glutine", per la produzione e la qualità del grano.
Risultato ottenuto con il set di marcatori