4-Tartarini

Tavola rotonda - Nuove tecnologie per il miglioramento
genetico delle piante agrarie: quali opportunità per
un’agricoltura sostenibile e di qualità in Italia
La cisgenesi nel melo per la
resistenza alla ticchiolatura
Stefano Tartarini
Roma, 9 marzo 2016
La resistenza alla ticchiolatura nel melo:
un po’ di storia (I)
 1992 – Inizio delle ricerche (fondi ministeriali ed EU)
 1994/1996 – Identificati i primi marcatori associati alla resistenza
 1996 –
INIZIO COLLABORAZIONE UNIBO/ETH
La resistenza alla ticchiolatura nel melo:
un po’ di storia (II)
 1999 – La mappa fisica della regione
 2001 – Identificazione di geni candidati
 2003 – Costruzione delle prime piante transgeniche
Il gene HcrVf2: il primo passo verso la
costituzione di piante cisgeniche
 2004 – Identificazione gene Vf

2004 vol. 101: 886-890
HcrVf2 – linee GM Gala
cv ‘Gala’
Suscettibile
Ticchiolatura
Trasformazione genetica
mediata da Agrobacterium
tumefaciens
Resistente
Ticchiolatura
Ga2-2
Ga2-5
Ga2-8
LB CaMV
nptII
35S
35S
HcrVf2
Nos RB
RLP (Proteina recettore-simile)
Riconoscimento Venturia inaequalis
Ga2-21
Il gene HcrVf2: il primo passo verso la
costituzione di piante cisgeniche
“R”
Sporulazione abbondante
su una foglia suscettibile
dopo 21 gg
“S”
Germinazione e blocco
sviluppo conidi su foglia
resistente dopo 21 gg
Belfanti et al., 2004
Ipotesi di interazione fra melo
e Venturia inaequalis
Attacco
Venturia
inaequalis
Elicitore
Gene HcrVf2 = recettore
trans-membrana
extracellulare
(gene avr )
Membrana
cellulare
Citoplasma
Nucleo
Trasmissione
segnale
Risposta di
difesa
Il gene HcrVf2: il primo passo verso la
costituzione di piante cisgeniche
 2005 – Identificazione del promotore del gene Vf
 2006 - Definizione di pianta cisgenica
Il gene HcrVf2: il primo passo verso la
costituzione di piante cisgeniche
Tecnologia GM per conferire resistenza a
ticchiolatura 
disponibile dal 2004
(collaborazione UNIBO ed ETH Zurigo)
- dal 2004 in Italia: STOP delle ricerche (quasi totale)
- dal 2004 in Europa: continuazione ricerche ETH Zurigo/PRI Wageningen
La cisgenesi nel melo per la resistenza
alla ticchiolatura
 2011 – Le prime piante cisgeniche resistenti alla ticchiolatura
Collaborazione ETH Zurich / PRI Wageningen
Caratterizzazione delle prime piante
cisgeniche: espressione proteine
 1064 spot
 37 proteine differenzialmente espresse (< 2 volte)
Caratterizzazione delle prime piante
cisgeniche: espressione allergeni
 3/10 allergeni differenzialmente
espressi
 analisi su foglie
Conclusioni
 1992 – 2004 
12 anni per identificare il primo gene
 2010  sequenziamento del genoma del melo (> disponibilità geni)
 2011  prima applicazione della cisgenesi in melo
 2014  prima caratterizzazione di una linea cisgenica
 2016  quale futuro per le piante GM?
Prospettive di costituzione di piante
cisgeniche multiresistenti
Costituzione di piante cisgeniche
multiresistenti: geni già disponibili
HcrVf2-Rvi6
Fb-rob5
Rvi15
Costituzione di piante cisgeniche
multiresistenti: prossimi geni
 2015-16 – Gene Rvi5 per la resistenza a ticchiolatura
 2015-16 – Gene Rvi12 per la resistenza a ticchiolatura
 2015-16 – Gene Dp-fl per la resistenza ad afidi
2012: primo campo con piante
cisgeniche in Olanda
Foto: Henk Schouten, Cesare Gessler and Frans Krens, Olanda., 2012
GRAZIE per l’attenzione
….. soprattutto a tutti i collaboratori
Stefano Tartarini
Dipartimento di Scienze Agrarie
Alma Mater Studiorum Università di Bologna
[email protected]