Development of rapid molecular diagnostics methods for the agro-food sector

The thesis is organized according to the different experiments. The first chapter focus on genetic characterisation of 28 local maize populations. The analysis assessed the conservation status of the accessions and allowed the construction of a phylogenetic tree to identify the relationships existing between the different varieties. The possibility to use a molecular marker based traceability approach was evaluated on a smaller number of maize accession. This analysis focused on maize flour for direct human consumption. The second part is an example of food traceability along the cocoa-chocolate chain. The use of molecular markers allowed the identification of the genetic of the CCN51 cultivar (clone) allowing the discrimination between CCN51 and the 'National' variety (population). The identification and traceability of “pure” CCN51 cocoa batches is possible following this approach. The third chapter focused on wine production chain with the aim of the optimisation of methodologies for DNA extraction from grapes and must during the various winemaking steps until pre and post bottling. The obtained DNA was successfully amplified and used for a microsatellite analysis allowing the identification of the grape varieties used for winemaking process.

L’elaborato è stato strutturato in base alle matrici analizzate. Il primo capitolo è dedicato alla caratterizzazione genetica e conseguente possibilità di utilizzo dei marcatori microsatellitari all’interno di 28 popolazioni locali di mais. L’analisi ha permesso di valutare lo stato di conservazione delle accessioni e realizzare un albero filogenetico per individuare le relazioni esistenti tra le diverse varietà. Su un numero più ridotto di materiali è stata valutata la possibilità di utilizzare i marcatori molecolari per la tracciabilità della filiera maidicola, in particolare farina destinata al consumo umano. La seconda parte mostra un esempio di tracciabilità vegetale nel caso di cacao. L’uso di marcatori molecolari hai ha permesso di identificare un profilo microsatellitare per la cultivar CCN51 (clone) permettendo di distinguerla dalla varietà “National” (popolazione) e, quindi, creare una metodologia per la certificazione delle partite costituite esclusivamente dal clone CCN51. Il terzo capitolo è dedicato alla filiera enologica e vede l’ottimizzazione di metodologie per l’estrazione del DNA da uve, mosto, mosto durante le varie fasi di fermentazione, fino al vino finito sia pre che post imbottigliamento, ottenendo DNA amplificabile lungo tutta la filiera produttiva e utilizzabile per una analisi microsatellitare permettendo di identificare le uve utilizzate con attendibilità diversa nelle varie fasi di lavorazione.