Interazioni molecolari pomodoro-Cucumber mosaic virus-RNA satellite: geni e meccanismi coinvolti nelle risposte di difesa dell'ospite all'infezione virale

Starting date
January 1, 2006
Duration (months)
24
Departments
Biotechnology
Managers or local contacts
Polverari Annalisa

I fitovirus sono particolarmente difficili da combattere in quanto non sono noti composti chimici con azione diretta ed il controllo dei loro vettori mediante pesticidi risulta dannoso sia per l'ambiente sia per la salute umana. Una via alternativa e biocompatibile è costituita dall'uso di cultivar resistenti. Gli studi sulla identificazione di nuove fonti di resistenza ed al loro trasferimento in piante d'interesse agrario mediante approcci di tipo biotecnologico si rivelano interessanti e densi di ricadute applicative nel breve periodo. Alcuni di questi studi cominciano a produrre informazioni usando piante modello ma poco è noto per le piante d'interesse agrario. Sotto questo profilo, le infezioni di CMV in pomodoro rappresentano, al tempo stesso, un sistema modello per studiare le
interazioni virus-ospite ed un grave problema per le produzioni agricole. Le interazioni fra CMV, il suo RNA satellite ed il pomodoro sono un caso di studio molto interessante per la varietà di fenotipi di malattia che le caratterizzano. Sebbene siano noti alcuni aspetti di questo modello, sono ancora scarse le conoscenze sui meccanismi molecolari e cellulari che regolano la modulazione dei sintomi causati da CMV e dai suoi satRNA. Il presente progetto si articola in tre linee di ricerca che potrebbero risultare utili non soltanto per chiarire alcuni di questi aspetti ma anche per fornire ai genetisti indicazioni utili per l'ottenimento di una nuova generazione di piante resistenti a CMV.
A. Mappatura dei caratteri genetici coinvolti nella suscettibilità/tolleranza a CMV/satRNA in Solanum spp. Risultati attesi da questo approccio riguardano la mappatura di particolari geni o loci quantitativi del pomodoro coinvolti nel determinismo dei sintomi indotti dalle diverse varianti di satRNA. Tale risultato sarà conseguito utilizzando una raccolta di linee contenenti singole e ben
definite introgressioni di S. habrochaites nel contesto genomico di S. lycopersicum cv. E6206, linee rappresentanti introgressioni singole dal genoma di S. pennelli in S. lycopersicum cv. M82, e linee BC1S2 ottenute per incrocio di pomodoro con di S. chilense (LA 1932, LA 1938, LA 1959). In prove preliminari, tali linee non solo hanno consentito la replicazione di CMV a livelli più bassi
che in pomodoro ma, soprattutto le infezioni sono risultate asintomatiche quando CMV supportava la replicazione di varianti di satRNA che in pomodoro co-inducono necrosi e nanismo.
B. Esame delle alterazioni dei profili trascrizionali in risposta a fitovirus in piante di pomodoro. Questo aspetto sarà investigato impiegando tecnologie che, come il cDNA-AFLP, non richiedono la conoscenza completa del genoma dell'ospite per l'esame dettagliato delle alterazioni del profilo trascrizionale associate all'infezione di CMV in pomodoro e in S. habrochaites. Particolare
attenzione sarà dedicata ai geni espressi precocemente e a quelli che, in base alle omologie di sequenza, risultino presumibilmente collocati in vie di trasduzione di segnali. L'espressione di questi geni sarà ulteriormente caratterizzata mediante Real-time PCR e analisi Northern
C. Segnali molecolari nella resistenza congenita e indotta al CMV in Solanum spp. Questo approccio si propone di effettuare uno studio sui meccanismi metabolici noti per essere coinvolti nella generalità di risposte di difesa della pianta, tra cui : (i) verificare la capacità di analoghi funzionali dell'acido salicilico (SA) e di un inibitore della xantina ossidasi (allopurinolo) nel conferire in pomodoro resistenza indotta a diverse combinazioni di CMV/satRNA, (ii) verificare se alcuni ceditori di ossido nitrico (NO) sono in grado di di conferire in pomodoro resistenza indotta a diverse combinazioni di CMV/satRNA, (iii) stabilire se la tolleranza osservata in linee S. habrochaites nei confronti di diverse combinazioni CMV/satRNA e in pomodoro nei confronti di CMV solo se corredato di satRNA benigni sia mediata da SA e/o NO.

Sponsors:

PRIN VALUTATO POSITIVAMENTE
Funds: assigned and managed by the department
Syllabus: PRIN

Project participants

Annalisa Polverari
Associate Professor
Research areas involved in the project
Plant Sciences

Activities

Research facilities