Genetica e Genomica II - Miglioramento genetico

2 Capitolo ottavo
Fig. 8.1 – Misurazione dell’altezza di
piante di erba medica (A); variazione
continua per caratteri quantitativi: superficie
delle foglie in erba medica (B),
dimensione del cespo in lupinella (C) e
peso del seme in lenticchia (D).
Nota chiave – Concetto di variabile
Il termine più comunemente impiegato in statistica è “variabile”,
tuttavia in biologia la parola “carattere” viene di solito usata
come sinonimo.
Le variabili possono essere suddivise in due categorie: variabili
qualitative e variabili quantitative.
Le variabili qualitative o attributi, sono quelle che non
possono essere misurate, ma possono essere espresse soltanto
in modo qualitativo. Ad esempio, sono variabili qualitative il
colore dei semi di pisello, la forma di una foglia ed il sesso di
una pianta in una specie dioica, la presenza o assenza di reste
in frumento tenero.
Le variabili quantitative sono quelle che possono essere misu-
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alle caratteristiche fisiche. Molto spesso, infatti, il biologo, il genetista,
l’agronomo o più in generale il ricercatore ha la necessità di valutare e
selezionare individui, analizzare popolazioni, osservare un carattere o
comunque di comprendere un determinato fenomeno. Queste ricerche
possono essere affrontate soltanto ricorrendo ad esperimenti controllati
costituiti da un certo numero di unità sperimentali alle quali vengono
applicati appropriati modelli matematici che conducono alla determinazione
di indici. Sulla base di tali indici sono formulate e verificate le
ipotesi che permettono di descrivere il fenomeno oggetto di studio.
I dati in uno studio biometrico sono generalmente basati sulla
osservazione di individui appartenenti ad una popolazione. Una popolazione,
dal punto di vista statistico, può essere considerata come un
insieme di infiniti elementi, comprende tutti i valori attribuibili ad una
determinata variabile e ad essa possono essere estese delle inferenze,
scaturite dall’analisi effettuata su un campione rappresentativo. Il campione è una
porzione della popolazione e affinché sia rappresentativo deve essere estratto a caso,
cioè tutti gli elementi che compongono la popolazione devono avere la stessa probabilità
di far parte del campione. Inoltre, il campione deve essere costituito da un numero di
elementi tali da rappresentare al meglio la popolazione. È ovvio che più il campione
è numeroso più le inferenze effettuate sulla popolazione sono attendibili. Comunque,
per evidenti ragioni legate al rilevamento dei dati si tende al raggiungimento di un
soddisfacente compromesso tra numero degli elementi del campione e attendibilità
della stima. Generalmente questo obiettivo si raggiunge con un’indagine campionaria
condotta su almeno 60 elementi.
Qualsiasi analisi statistica è caratterizzata da più fasi delle quali la pianificazione
dell’esperimento è la più importante. Ad essa fa seguito la raccolta dei dati sperimentali
e la loro elaborazione condotta utilizzando modelli statistici appropriati e rispondenti
al quesito posto inizialmente. Si otterranno così delle stime dei parametri della popolazione
oggetto di studio. Le stime campionarie della popolazione (ad esempio, media,
varianza, deviazione standard ed errore standard) vengono anche dette “statistiche
descrittive”. Allo scopo di illustrarne il significato e le modalità di calcolo, nella Tab.
8.1 è riportato il peso (g) del seme prodotto, per pianta singola, in un campione di 100
piante estratte a caso da un ecotipo di erba medica (Medicago sativa L.).
8.1.2 Classi di frequenza
rate. Qualora assumano un numero infinito di valori tra due punti
qualsiasi vengono definite “continue”. Molti caratteri studiati
in biologia, come l’altezza, la superficie fogliare e la produttività,
sono variabili continue (Fig. 8.1). Qualora, invece, assumano
valori numerici fissi senza possibilità intermedia vengono definite
“discrete” o “discontinue”. Esempi di questo ultimo tipo di
variabili sono il numero di piante in una determinata superficie,
il numero delle discendenze, il numero di insetti catturati, il numero
di cellule e il numero di colonie batteriche sviluppatesi.
Si chiamano varianti le diverse espressioni di un carattere: ad
esempio, giallo e verde sono le varianti del carattere colore, pennata
o palmata della forma di una foglia, maschile o femminile
del sesso, i valori numerici corrispondenti ai singoli individui nel
caso di caratteri quantitativi.
Prendendo in considerazione i valori riportati nella Tab. 8.1 appare evidente che il
campo di variazione del carattere esaminato è compreso tra 6,46 e 41,59 g e che i
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