Diversità genetica di Castanea sativa Miller in Canton Ticino (Svizzera meridionale) Dario Donno (1), Gabriele Loris Beccaro (1), Daniela Torello-Marinoni (1), Giorgio Binelli (2), Paolo Boccacci (1,4), Roberto Botta (1), Alessandro Kim Cerutti (1), Maria Gabriella Mellano (1), Marco Conedera (3), Giancarlo Bounous (1) 1)Università degli Studi di Torino, Dipartimento di Scienze Agrarie, Forestali e Alimentari, Via Leonardo da Vinci 44, 10095 - Grugliasco (TO), Italy 2)Università dell’Insubria, Dipartimento di Scienze Teoriche e Applicate, Via J. H. Dunant, 3 - 21100 Varese, Italy 3)Swiss Federal Research Institute WSL, Via Belsoggiorno 22, CH-6500 Bellinzona, Switzerland 4)Istituto di Virologia Vegetale – Consiglio Nazionale delle Ricerche (IVV-CNR), UOS di Grugliasco, Via Leonardo da Vinci, 44 - 10095, Grugliasco (Torino), Italy Introduzione Il range di distribuzione di Castanea sativa Mill. è stato fortemente influenzato dalle migrazioni umane e si pensa che siano stati i Romani a giocare un ruolo cruciale nella sua diffusione. Lo scopo di questo studio è stato quello di contribuire a rappresentare la situazione genetica della specie nel Canton Ticino (sud della Svizzera), per offrire nuove informazioni circa l'origine spontanea o antropica della specie. L’ipotesi è stata quella che una presunta introduzione antropica durante il periodo romano e il carattere autarchico della sua coltivazione possano aver prodotto una minore variabilità genetica rispetto ad altre popolazioni naturali di Fagaceae quali Quercus spp. Materiali e Metodi Tre popolazioni di C. sativa sono state campionate in Svizzera, sul versante sud delle Alpi (Fig. 1): giovani foglie sono state raccolte nella primavera-estate (2010) per un totale di 90 campioni analizzati utilizzando un sequenziatore a elettroforesi capillare. Nove loci SSR, localizzati su 6 dei 12 cromosomi di castagno, sono stati scelti sulla base del loro livello di polimorfismo: CsCAT1, CsCAT8, CsCAT14, CsCAT15, CsCAT16, CsCAT41 e EMCs38 da C. sativa e QpZAG110 e QpZAG119 da Quercus petraea. I dati sono stati elaborati utilizzando i software Genepop 4.0 e GENETIX 4.05, stimando per ogni locus le frequenze alleliche, l’eterozigosità osservata (Ho) e attesa (He) e il disequilibrio di legame (LD). La struttura genetica delle singole popolazioni è stato valutata mediante una procedura basata su modelli bayesiani con il programma STRUCTURE 2.1. Conclusioni I tre patrimoni genetici omogenei hanno contribuito alla formazione delle popolazioni campionate, producendo una strutturazione genetica molto lieve. Questi dati non rendono ancora possibile indicare con accettabile certezza l'origine delle popolazioni studiate, ma aprono la strada per una migliore valutazione delle caratteristiche genetiche di questa specie, soprattutto mediante l'uso di marcatori ereditati uniparentali. Fig. 1. Provenienza dei genotipi selezionati: 1. Bellinzona, 2. Semione e 3. Pura. Bibliografia Beccaro G.L, Torello-Marinoni D., Binelli G., Donno D., Boccacci P., Botta R., Cerutti A.K., Conedera M. 2012. Insights in the chestnut genetic diversity in Canton Ticino (Southern Switzerland), SILVAE GENETICA, 61(6): 292-300. Conedera M., Krebs P., Tinner W., Pradella M., Torriani D. 2004. The cultivation of Castanea sativa (Mill.) in Europe, from its origin to its diffusion on a continental scale, VEGETATION HISTORY AND ARCHAEOBOTANY, 13: 161–179. Mameli G., Filigheddu R., Binelli G., Meloni M. 2008. The genetic structure of the remnant populations of Centaurea horrida in Sardinia and associated islands, ANNALS OF BOTANY, 101: 633–640. Risultati Le popolazioni hanno mostrato un alto grado di diversità: infatti, si è osservato che tutti i 9 loci SSR sono risultati polimorfici e la diversità genetica varia notevolmente nelle popolazioni considerate (tra 0,647 e 0,721 in media). (Tab.1). La strutturazione genetica del germoplasma delle popolazioni osservate è risultata molto ridotta, come confermato dal livello relativamente basso di differenziamento (F ST = 0.029) tra i siti. Il pool genetico deriva da tre popolazioni di origine dedotta. La Fig.2 mostra l'analisi quantitativa della struttura genetica per i tre pool genetici: il contributo finale di ciascuno dei tre ipotetici pool genetici in ogni singolo individuo è stato di circa il 50% (percentuale di appartenenza di ogni popolazione dedotta nelle popolazioni studiate). Tab. 1. Diversità genetica a 9 loci SSR entro le tre popolazioni (n: numero di campioni, A T : numero totale di alleli mediati sui campioni, A: numero di alleli, H E : eterozigosità attesa,H O : eterozigosità osservata). Fig. 2. Analisi della struttura delle 3 popolazioni secondo un metodo di clustering bayesiano. Ogni barra rappresenta un singolo individuo analizzato.