INDICE
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1. INTRODUZIONE 1 Variazioni genetico-naturali in Arabidopsis thaliana
1.1 Arabidopsis thaliana; tassonomia, distribuzione geografica
ed ecologia 1 1.2 Variazioni genetiche 4 1.3 Analisi genetica della variazione naturale (natural variation) 6 1.4 Variazioni fenotipiche e genetiche tra accessioni
di Arabidopsis thaliana 7
1.5 Le basi genetiche della “Natural Genetic Variation”;
quantitative trait locus (QTL) e QTL mapping 10 1.6 Le basi molecolari della “Natural Genetic Variation”:
dai QTL ai Quantitative Trait Nucleotide (QTN) 17 La fisiologia e la genetica del ritmo circadiano nelle piante
1.7 Il ritmo circadiano 21 1.8 Il core oscillatore 23 1.9 Il ruolo della luce nel funzionamento dell’orologio biologico;
i fotorecettori 28 1.10 La ZTL/ADO/LKP family 31 Il ruolo di GIGANTEA nel flowering time
1.11 GIGANTEA controlla il processo di fioritura (flowering time)
in Arabidopsis 33
2. SCOPO DEL PROGETTO 36 2.1 Obiettivi 36
3. MATERIALI E METODI 40 QTL mapping e fine mapping
3.1 Generazione delle mapping population 40 3.2 QTL mapping e fine mapping 41 Fenotipizzazione (phenotyping)
3.3 Sterilizzazione dei semi e condizioni di crescita delle plantule 43 3.4 Fenotipizzazione 44 Genotipizzazione (genotyping)
3.5 Trasferimento delle plantule in suolo ed estrazione del DNA 46 3.6 Costruzione dei marcatori molecolari e taglio
con enzima di restrizione 47 Sequenziamento dei geni candidati
3.7 Amplificazione, clonaggio e sequenziamento 50 RT-PCR e CCD camera experiment
3.8 RT-PCR 51 3.9 CCD camera experiment 52
4. RISULTATI 53 4.1 Variazioni genetico-naturali in Columbia, Dijon G e Lip 0
(dati precedentemente generati) 53 4.2 Variazione fenotipica nelle F2 population di CD e CL cross
sotto differenti daylength (dati precedentemente generati) 55 4.3 QTL mapping in CD cross F2 population 58 4.4 QTL mapping in CL cross F2 population 61 4.5 Conferma dei QTL nella F3 generation in CD e CL cross 63 4.6 “QTL bottom of chromosome II” in CD cross 73 4.7 Fine mapping nella F2 population di CD cross
(“QTL bottom of chromosome II”) 76 4.8 Interazioni tra il II e il III cromosoma in CD cross 78
4.9 CD F3-F2(29) 79 4.10 “QTL middle of chromosome II” in CD cross 84
4.11 Fine mapping nella F2 population in CD cross
(“QTL middle of chromosome II”) 87 4.12 “QTL middle of chromosome II” in CL cross 89
4.13 Fine mapping nella F2 population in CL cross 92 4.14 CD F3-F2(60) 93 4.15 Sequenziamento dei geni candidati PHYB e LKP2 100 4.16 RT-PCR per i geni componenti del core oscillatore 107 4.17 RT-PCR per il PHYB gene 110 4.18 CCD camera: trattamento con la luce rossa 112
5. DISCUSSIONE E CONCLUSIONI 115 5.1 QTL 115
5.2 Core oscillatore 117 5.3 Considerazioni finali 119
