Le tecniche
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LeTecniche della biotecnologia vegetale. LE BASI MOLECOLARI DEL MIGLIORAMENTO VEGETALE Charles Darwin ha identificato per primo l’importante ruolo della variazione naturale nell’evoluzione e nel miglioramento delle colture. Le colture della variabilità della resa in semi di piante singole o del peso dei semi e quelle di altri caratteri che mostrano tale variabilità continua sono complesse. Vengono coinvolti sia i geni che l’ambiente e la scoperta del contributo che l’eredità e l’ambiente danno per la determinazione di un carattere è un lavoro importante e difficile. I numerosi caratteri, tramite i quali le persone riconoscono un organismo, rappresentano il suo fenotipo. Tutti i caratteri del fenotipo sono ereditati. Mendel, studiando l’ereditarietà delle variazioni tutto-o-nulla nei piselli, scoprì come i caratteri trasmessi da una generazione all’altra. Le caratteristiche o caratteri vengono trasmessi alla generazione successiva come unità distinte, ora definite geni. Un individuo deve possedere due copie di ognuna di queste unità e ogni genitore trasmette solo una copia alla generazione successiva.
Come l’ambiente cambia lentamente, individui con determinati caratteri risultano più adatti e producono più generazioni e i cambiamenti nell’ambiente si dice che forniscano una pressione selettiva. La comparsa di infestazioni vegetali resistenti ai pesticidi è anche il risultato di un’evoluzione accelerata. Quando viene applicato il pesticida esso uccide o rallenta fortemente la crescita della stragrande maggioranza degli agenti infestanti e provoca un’enorme pressione selettiva, le generazioni resistenti si moltiplicheranno velocemente e sostituiranno le popolazioni originali sensibili al pesticida. Il pesticida fornisce semplicemente la pressione selettiva. Numerosi caratteri agronomicamente importanti mostrano una variazione continua, e l’ereditarietà di tali caratteri è controllata da numerosi geni. Tali caratteri si definiscono caratteri multigenici. I geni non sono stabili, ma possono mutare. Le mutazioni avvengono raramente, ma quando succede possono passare alla generazione successiva. Il secondo e più importante fattore che crea variazione genetica in una popolazione è l’esistenza di due copie di ogni gene. I geni sono localizzati su strutture filamentose all’interno del nucleo cellulare definite cromosomi. Gli organismi superiori presentano due copie di ogni gene in ogni cellula, ad eccezione della cellule sessuali che ne posseggono solo una copia. Le cellule hanno due copie di ogni gene. Quando queste due copie sono identiche l’organismo si definisce omozigote per quel determinato gene. Se una della due copie del gene è mutata esse saranno allora differenti o eterozigoti. Queste forme diverse di geni sono definite alleli. La divisione cellulare è preceduta dalla mitosi, un processo di duplicazione di cromosomi e di successiva separazione dei due corredi cromosomici. Durante la formazione delle cellule uovo e di quelle spermatiche si verifica un tipo diverso di divisione cellulare detto meiosi, si formano quattro cellule che risultano avere una singola copia di ogni gene. Un terzo fattore che porta alla variazione in una popolazione di organismi è che numerosi geni influiscono su una singola caratteristica fenotipica. La sfida che deve affrontare il selezionatore vegetale è la suddivisione delle combinazioni di geni coinvolti in importanti caratteri agricoli. La regolazione dell’attività genica è un aspetto importante del differenziamento cellulare e dello sviluppo vegetale.
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