Marcatori genetici per l'analisi, la caratterizzazione e la tracciabilità del caffਠe delle due specie vegetali coffea arabica L.E coffea canephora.

Il caffਠਠuno dei pi๠importanti prodotti del mercato internazionale, su cui si basano gli scambi commerciali di molti paesi. Esso si colloca tra i 5 prodotti agricoli economicamente pi๠importanti del mondo ed ਠuna risorsa economica essenziale per alcuni paesi in via di sviluppo. Nonostante il genere Coffea comprenda oltre 100 specie, solo due sono importanti dal punto di vista commerciale, vale a dire Coffea arabica (caffਠArabica) e Coffea canephora (caffਠRobusta). Coffea arabica dà  una bevanda di qualità  nettamente superiore e contribuisce al 70% della produzione mondiale. La prima parte del mio progetto di ricerca ਠstata rivolta alla determinazione di metodi molecolari per la distinzione di queste due specie. In particolare, sono stati sviluppati due metodi: il primo ਠbasato su un'EST (Expressed Sequence Tag) e prevede l'amplificazione di un locus di un gene che in C. arabica dà  due bande (di 230 e 260 bp), mentre in C. canephora presenta una singola banda (260 bp). In questo caso, la differenza di dimensioni dei frammenti ਠdovuta ad un'inserzione di 30 bp. Il secondo metodo ਠinvece basato su un locus presente nel genoma plastidiale, in cui ਠcontenuta una sequenza ripetuta lunga 32 bp (minisatellite). Il monomero di questo minisatellite ਠripetuto 2, 3 o 4 volte in diverse varietà  di Coffea arabica dando amplificati rispettivamente di 137, 169 e 201 bp, mentre ਠpresente sempre in singola copia in Coffea canephora, dando un amplificato di 105 bp. Questo metodo permette di affrontare il problema dell'adulterazione che in molti casi colpisce questo prodotto molto influente sul mercato mondiale. Dal punto di vista molecolare, praticamente, non esistono strumenti che considerano tali aspetti. Da C. arabica si ottiene una bevanda di qualità  superiore e infatti i caffਠottenuti dalle sue varietà  (caffਠArabica) vengono venduti ad un prezzo anche tre volte superiore a quelli ricavati da C. canephora (caffਠRobusta). Da ciಠsi comprende il motivo per cui spesso vengono commesse delle vere e proprie frodi alimentari, dove il prodotto puಠessere venduto con un'etichettatura che non descrive correttamente l'identità  del prodotto. La seconda parte di questa tesi ha invece lo scopo di analizzare diverse varietà  di C. arabica utilizzando i microsatelliti come marcatori molecolari, isolati da una libreria di DNA genomico di C. arabica var Bourbon Tekisic. Al fine di trovare microsatelliti con polimorfismo di lunghezza, sono state analizzate: a) una famiglia derivante dall'incrocio di Sarchimor T5296t5 x Etiopica-6, con una discendenza di 17 individiu F1, uno dei quali, per autoincrocio, ha dato luogo a 41 piante di generazione F2; b) otto varietà  commerciali di C. arabica scelte in modo da rappresentare tutte le diverse provenienze e pedigrees (Iapar 59, Catuai 199, Bourbon Tekisic, Sln.3, Yirga, Agaro 1, Agaro 2 e Agaro3). Nel mio lavoro ho considerato 41 coppie di primers che hanno dato luogo, in modo non equivocabile, a polimorfismi di lunghezza. Di questi microsatelliti, ne sono stati scelti dodici che hanno mostrato un pi๠elevato grado di polimorfismo e sono stati impiegati per caratterizzare i campioni commerciali di Coffea arabica presenti nella nostra banca dati (29 varietà  pure, 14 ibridi interspecifici e 96 piante etiopi), provenienti da America, Africa ed India, i paesi maggiori produttori di caffà¨. I 12 microsatelliti hanno permesso di individuare 111 alleli in totale, con un numero medio di of 9.3 alleli per locus e 61 alleli sono risultati privati, ossia esclusivi per una data provenienza. Nove microsatelliti hanno un valore PIC maggiore di 0.60, dato che indica la loro elevata informatività . L'albero fenetico disegnato raggruppa le piante in clusters che corrispondono per lo pi๠alle loro origini geografiche e genealogiche. Questi microsatelliti sono in grado di differenziare quasi tutte le varietà  commerciali analizzate ed i risultati provano, per la prima volta, l'esistenza di un'elevata variabilità  genetica all'interno di campioni commerciali di C. arabica e la confermano soprattutto all'interno delle piante con provenienza etiope. La caratterizzazione delle varietà  di arabica ਠimportante per diversi motivi, da un lato perchà© ci permette di determinare le loro origini e la loro storia evolutiva, dall'altro contribuisce in modo significativo ai programmi di selezione assistita (SAM) e miglioramento genetico. Inoltre, consente di identificare in maniera indiscutibile varietà  soggette a brevetto e, non da ultimo, di rilevare possibili frodi o sofistificazioni alimentari, soprattutto nel caso specifico di quelle varietà  che vengono vendute come caffਠgourmet o specialty coffees a prezzi elevatissimi (come accade per il Blue Mountain e il Kona). Questa tesi ha quindi lo scopo di proporre metodi di indagine che riguardano il caffਠa tutti gli stadi di lavorazione, dalla pianta alla bevanda, al fine di introdurre quello che già  da tempo viene fatto per altri alimenti e che assume sempre maggiore importanza, ossia dei possibili metodi e strumenti per una possibile certificazione del caffਠ(per provenienza, varietà , ecc). I metodi ed i risultati presentati in questa tesi sono oggetto di domanda di brevetto e sono quindi da ritenersi riservati.