Scoperto il meccanismo genetico che impedisce al grano di difendersi dalla ruggine dello stelo

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Uno studio condotto dal Sainsbury Laboratory svela il meccanismo genetico che impedisce al grano di difendersi dalla ruggine dello stelo, una patologia della pianta che devasta i raccolti.

L’agente di questa patologia è un fungo (Puccinia graminis) ora tornato particolarmente pericoloso a seguito della evoluzione di una contaminazione che ha colpito alcune coltivazioni africane. Il genoma del frumento è composto dai genomi a, b, d derivanti da tre diverse specie evolutesi indipendentemente l’una dall’ altra.

Negli anni’60 del secolo scorso il ricercatore canadese, Eric Kerber aveva scoperto che rimuovendo il genoma d, la pianta diventava più resistente alla ruggine dello stelo del grano. Gli studi successivi avevano ristretto la causa della mancata resistenza della pianta ad un gene presente nel cromosoma 7d. È inoltre nota da tempo dell’esistenza di un fattore che interviene naturalmente sul genoma e sopprime la resistenza della pianta alla Puccinia graminis.

I ricercatori lo hanno individuato in un gene soppressore che impedisce la funzionalità di altri geni. Per individuarlo sono state usate tecniche di sequenziamento del genoma, mappatura genetica ed analisi mutazionale. La Puccinia graminis è stata inoculata in alcune piante e si è confrontata l’evoluzione della contaminazione tra piante normali e piante mutanti prive del gene soppressore.

Abitualmente il frumento risponde alla ruggine dello stelo con 8-000 geni espressi. Uno dei mutanti ha risposto con solo 2.200 geni espressi ed un altro con solo 55 geni espressi, entrambe sono risultate più resistenti della norma. La ricerca continuerà per capire se esistano altri geni soppressori che possano incrementare la resistenza della pianta e quale sia il loro meccanismo di azione.