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]
