Clonaggio e caratterizzazione di un gene di resistenza a ticchiolatura in melo

La ticchiolatura, causata dal fungo Venturia inaequalis Cooke (Wint.), è una delle malattie più dannose per il melo a livello mondiale. Attualmente il controllo della malattia viene ottenuto tramite l’applicazione di 15-20 trattamenti con fungicidi ogni anno. Questo però può portare allo sviluppo di resistenze ai pesticidi da parte della venturia. Inoltre l’applicazione di prodotti chimici può avere effetti negativi sull’ambiente. Perciò è necessario cercare metodi alternativi per il controllo di questa patologia.

Una possibilità è rappresentata dai geni di resistenza presenti nelle varietà di melo selvatiche. Ad oggi sono noti diversi loci contenenti geni di resistenza a ticchiolatura, ma pochi di essi sono stati completamente caratterizzati. Uno di questi loci è sta- to individuato sul cromosoma 12 di melo (Rvi12). Una precedente analisi aveva individuato all’interno del locus un possibile gene candidato per la resistenza (Rvi12_Cd5). Perciò Rvi12_Cd5 è stato usato per trasformare la cultivar suscettibile ‘Gala’ tramite l’uso di Agrobacterium tumefaciens. Sono stati usati due costrutti, il primo col gene sotto il controllo del promotore 35S, il secondo col gene sotto il controllo del suo stesso promotore e terminatore. Le linee transgeniche così ottenute sono state testate per la corretta introduzione del T-DNA e per il numero di copie del gene, poi è stata studiata l’espressione di Rvi12_Cd5 in tutte le piante trasformate. Tutte quelle che portavano il gene sotto il controllo del 35S hanno mostrato una forte espressione di Rvi12_Cd5, mentre quelle col promotore nativo hanno mostrato un livello di espressione considerevolmente inferiore. Dopo infezione con un inoculo misto di V. inaequalis, quasi tutte le piante trasformate, sia col 35S che col promotore nativo, hanno mostrato una notevole resistenza all’infezione. Questi dati indicano che Rvi12_Cd5 è di fatto il gene che conferisce resistenza a ticchiolatura e che anche una bassa espressione genica è sufficiente a riconoscere il patogeno ed innescare la risposta della pianta. Il passo successivo sarà quello di rimuovere il DNA estraneo dalle piante trasformate con Rvi12_Cd5 sotto il controllo del proprio promotore, per ottenere linee di ‘Gala’ cisgeniche.

Il nostro gruppo sta anche studiando altri geni di resistenza a ticchiolatura (Rvi5; Rvi11). Inoltre, è prevista l’analisi di genotipi selvatici di melo presenti nella collezione della Fondazione Edmund Mach per ricercare nuove fonti di resistenza. In parallelo, stiamo sviluppando nuove varietà di melo che portino uno o più geni di resistenza tramite miglioramento genetico classico.

Per approfondire si consulti l’articolo pubblicato su Molecular Breeding (2018) 38, 73. https://doi.org/10.1007/s11032-018-0825-y

PAROLE CHIAVE: ticchiolatura, geni di resistenza, trasformazione genetica

SPECIE: Malus domestica, Venturia inaequalis