MUTAGENESI IN RICINO (Ricinus communis L.)PER LA SELEZIONE DI LINEE PIU' ADATTE ALLA VALORIZZAZIONE AGRONOMICA

Castor (Ricinus communis L.) is one of the ten major oil crops worldwide. Ricin, eliminated in industrial processes for the production of castor oil, constitutes a risk to both the exploitation of the plant as a biomass to generate second-generation biofuels, both for getting toxic waste from the processing of the material. The use of chemical mutagenesis techniques, AFLP and methods associated with specific target sequences (TILLING) have demonstrated the ability to obtain and recognize, in a relatively short time, and specifically, mutations in the genome of interest. Starting from a population of castor-variety, have been developed different treatments (based on EMS and MNU), in order to obtain a chemically mutagenized population of plants with a reduced content of ricin in the seed and therefore characterized by a greater agronomic and economic value. After self-pollination of the survived plants, AFLP analysis and sequencing showed how plants tend to accumulate changes in their genome than the previous generation. A sequence analysis of about 1 Mb of the gene for ricin in mutagenized populations has revealed no change in the nucleotide sequence, in agreement with results of other studies in which we have seen that the frequency of mutation may vary with the species under consideration.

Il ricino (Ricinus communis L.) è una tra le dieci principali colture oleaginose a livello mondiale. La ricina, eliminata nei processi industriali per la produzione di olio di ricino, costituisce un rischio sia per lo sfruttamento della pianta come biomassa per la generazione di biocarburanti vegetali di seconda generazione, sia per la possibilità di ottenere scorie tossiche dalla lavorazione del materiale. L’utilizzo di tecniche di mutagenesi chimica, associata ad AFLP e metodiche di sequenziamento bersaglio specifiche (TILLING) hanno dimostrato la possibilità di ottenere e riconoscere, in tempi relativamente brevi e in modo specifico, mutazioni nel genoma d’interesse. A partire da una popolazione monovarietale di ricino, sono stati messi a punto diversi trattamenti (basati su EMS ed MNU), al fine di ottenere una popolazione mutagenizzata chimicamente al cui interno ricercare piante prive, o con un contenuto ridotto, di ricina nel seme e di conseguenza caratterizzate da un maggior valore agronomico ed economico. In seguito all’autoimpollinazione delle piante sopravvissute, analisi AFLP e di sequenziamento sulle generazioni successive hanno mostrato come le piante tendano ad accumulare variazioni nel loro genoma rispetto alla generazione precedente. Dall’analisi di sequenza di circa 1 Mb del gene per la ricina nella popolazione mutagenizzata non è emerso nessun cambiamento nella sequenza nucleotidica, in accordo con i risultati di altri studi in cui si è visto come la frequenza di mutagenesi possa variare con la specie considerata.