Semina una pianta di miglio in primavera e raccogli diecimila piante di miglio in autunno. L'analisi quantitativa di Pangaea aiuta la ricerca genomica sulle risorse di germoplasma.

26/04/2024

Comprendere le risorse del germoplasma

Le risorse di germoplasma, note anche come risorse genetiche o risorse geniche, si riferiscono a materiali genetici che hanno un valore effettivo o potenziale per l'uso umano. Le risorse vegetali, come semi, piantine e tessuti per il miglioramento genetico e varietale delle colture, e le risorse animali con varietà eccellenti rientrano tutte nell'ambito delle risorse di germoplasma.

Il mio paese possiede un vasto territorio e risorse genetiche estremamente ricche, classificandosi al primo posto nel mondo. Le risorse genetiche agricole, come colture, bestiame e pollame, prodotti ittici e microrganismi agricoli, sono alla base della selezione e dell'allevamento di nuove varietà. Esse sono portatrici di informazioni genetiche dalla generazione precedente a quella successiva. Le risorse genetiche rappresentano una delle risorse più importanti e indispensabili per la sopravvivenza umana.

Pertanto, il mio Paese si è impegnato ad adottare misure multidimensionali per proteggere e sviluppare le risorse genetiche e realizzare la modernizzazione dell'agricoltura.

Il 1° gennaio 2024 è stato pubblicato il documento n. 1 del Ministero dell'Agricoltura "Opinioni sull'apprendimento e l'utilizzo dell'esperienza del progetto "Mille villaggi dimostrativi e diecimila villaggi ristrutturati" per promuovere efficacemente la rivitalizzazione globale delle aree rurali".

Il documento propone l'"Azione per la rivitalizzazione dell'industria sementiera", che comprende quanto segue:

1. Rafforzare la protezione e l'utilizzo delle risorse di germoplasma, selezionare ed esplorare risorse di germoplasma e genetiche di eccellenza come la soia e il mais, e promuovere l'innovazione nel miglioramento genetico.

2. Accelerare l'industrializzazione del miglioramento genetico biologico e accelerare la selezione e la promozione di varietà eccellenti indipendenti, urgentemente necessarie per la produzione, come la soia ad alto contenuto di olio e ad alta resa, la colza a crescita breve e le colture tolleranti alla salinità e all'alcalinità.

Risorse del germoplasma e genomica

La tutela delle risorse di germoplasma biologico è solitamente inscindibile dalle moderne infrastrutture scientifiche e tecnologiche, tra cui banche dei semi, banche di colture vegetali in vitro, banche del DNA, banche microbiche e banche di risorse di germoplasma animale. I moderni metodi di rilevamento molecolare possono consentire la creazione di piattaforme di ricerca sperimentale avanzate nel campo della genomica vegetale e della biologia dei semi per la tutela delle risorse di germoplasma.

La PCR quantitativa (reazione a catena della polimerasi quantitativa) ha un'ampia gamma di applicazioni nella ricerca sulle risorse di germoplasma. L'applicazione della PCR quantitativa in questo campo comprende principalmente i seguenti aspetti:

1. Identificazione del genotipo: la PCR quantitativa può essere utilizzata per identificare in modo rapido e preciso il genotipo nelle risorse di germoplasma. Rilevare la presenza o l'assenza del gene bersaglio e il suo livello di espressione tramite reazione PCR può aiutare i ricercatori a determinare i genotipi utili contenuti nelle risorse di germoplasma e fornire informazioni importanti per i successivi lavori di miglioramento genetico.

2. Analisi dell'espressione genica: la PCR quantitativa può rilevare quantitativamente il livello di espressione di geni specifici nelle risorse di germoplasma. Confrontando l'espressione dei geni bersaglio in diverse risorse di germoplasma o in diverse condizioni di trattamento, è possibile svelare il meccanismo di regolazione genica nel processo di crescita e sviluppo, fornendo una base per la selezione di genotipi eccellenti.

3. Miglioramento genetico: la tecnologia PCR quantitativa in tempo reale a fluorescenza può essere utilizzata per il miglioramento genetico molecolare. Analizzando la sequenza del genoma e le caratteristiche genetiche di animali e piante, è possibile prevederne la crescita, la riproduzione e altri tratti, aiutando gli allevatori a selezionare individui eccellenti per la riproduzione e la coltivazione.

4. Valutazione della diversità genetica: la PCR quantitativa può essere utilizzata per valutare la diversità genetica delle risorse di germoplasma. Analizzando la variazione genetica di più loci nelle risorse di germoplasma, è possibile determinare il background genetico e il livello di diversità delle risorse stesse, fornendo una base scientifica per la protezione e l'uso razionale delle risorse di germoplasma.

5. Identificazione della resistenza: la PCR quantitativa può essere utilizzata per rilevare la resistenza a fattori di stress come parassiti e malattie nelle risorse di germoplasma. Rilevando geni o marcatori correlati alla resistenza tramite reazioni di PCR, è possibile selezionare risorse di germoplasma con caratteristiche di resistenza per fornire materiale candidato per il miglioramento genetico della resistenza.

Aperbio ha sviluppato un sistema qPCR standard internazionale per la ricerca scientifica, il Pangu Rapid Quantitative PCR System, che segue il principio internazionale MIQE, offre prestazioni eccezionali ed è particolarmente adatto alla ricerca sulle risorse di germoplasma.

• La velocità di riscaldamento può raggiungere 8,5℃/s e il rilevamento a 96 pozzetti può essere completato rapidamente e i risultati possono essere rilasciati in una sola volta, con elevata resa del prodotto e buona specificità

• La precisione del controllo della temperatura di ±0,1℃ soddisfa i rigorosi requisiti dei campioni sensibili per la temperatura di amplificazione e garantisce la normale amplificazione dei target positivi

• Supporta la funzione di gradiente di temperatura a 12 colonne, utile per ottimizzare rapidamente le condizioni di amplificazione.

• Rilevamento della parte superiore della guida d'onda ottica, nessun effetto di bordo e differenza di percorso ottico, nessuna calibrazione richiesta

• Canali di rilevamento a 6 colori, supporto per vari marcatori fluorescenti di uso comune, compatibile con vari kit qPCR commerciali

• Dispone di potenti funzioni software per l'espressione genica e la genotipizzazione, adatte per la genotipizzazione di SNP/KASP e altri alleli.

In generale, l'applicazione della PCR quantitativa nella ricerca sulle risorse di germoplasma può aiutare i ricercatori a comprendere in modo più completo e approfondito le caratteristiche genetiche, l'espressione genica, la resistenza e altre informazioni importanti relative alle risorse di germoplasma, fornendo al contempo supporto tecnico per il miglioramento genetico delle colture e l'uso razionale delle risorse di germoplasma.