PROGETTO EURICE

Introduzione
I patogeni fungini rappresentano una delle più importanti cause di danno ai raccolti di riso nel mondo. Magnaporthe grisea (Pyricularia oryzae) e Magnaporthe salvinii (Sclerotium oryzae) sono tra i più importanti patogeni fungini del riso in Europa. Essi sono caratterizzati da virulenza e caratteristiche biologiche diverse, e ben si prestano allo studio della loro interazione con la pianta ospite e dei suoi meccanismi di difesa. Di questi, il più importante e causa dei danni maggiori, è il brusone (Pyricularia) che attacca sia la pianta giovane (brusone fogliare) sia matura (brusone della pannocchia). Il miglioramento genetico classico per resistenza a tale patogeno raggiunge risultati limitati a causa della rapida comparsa di nuovi patotipi. Creare varietà che si auto-difendano un modo significativo e durevole è il principale obiettivo del miglioramento genetico attuale, che unisce le tecniche del breeding classico all’impiego delle innovazioni biotecnologiche. La realizzazione di genotipi ingegnerizzati con geni di difesa contro i patogeni fungini, capaci di conferire protezione alla pianta nel momento dell’attacco del parassita, si presentano come un potente mezzo nella riduzione drastica dell’impiego di fungicidi nelle pratiche colturali.

Tematica generale del progetto e piano di lavoro
Lo scopo generale del progetto consiste nella individuazione ed impiego di geni ad attività antifungina nel controllo dei patogeni Magnaporthe grisea e Sclerotium oryzae nel riso in Europa dove essi rappresentano la causa di importanti malattie. Questo approccio si prefigge di aumentare le nostre conoscenze nel campo delle biotecnologie applicate alla difesa della coltura, in programmi di miglioramento genetico più ampi tesi alla realizzazione di genotipi di riso europeo particolarmente resistenti alle malattie fungine. A questo fine, il progetto prevede l’impiego di tre geni ad attività di difesa: il gene b32 di mais, che codifica per una proteina ad attività RIP (ribosome inactivating protein); un gene di Aspergillus giganteous che codifica per una piccola proteina ad attività antifungina (AFP); ed un gene sintetico derivato dal gene cecropin-A dell’insetto Hyalophora cecropia.
Il piano di lavoro prevede ricerche nei seguenti settori: A. geni, promotori e vettori; B. produzione e caratterizzazione di piante transgeniche contenenti i geni di difesa; C. Saggi fitopatologici in vivo per il controllo della risposta; D. controllo del comportamento delle piante ingegnerizzate in campo.

Struttura del progetto ed obiettivi scientifici
1. Verificare l’azione di difesa della coltura nei confronti dei patogeni fungini, di geni espressi costitutivamente nella pianta: clonaggio dei geni di interesse sotto promotore forte e costitutivo per monocotiledoni; 2. Verificare la possibilità di modulare l’espressione genica in funzione dell’attacco fungino: identificazione di promotori inducibili; 3. Valutare la possibilità di contenimento del flusso genico in modo da ridurre l’impatto ambientale: espressione dei geni di difesa nel cloroplasto. 4. Valutare la possibilità di creare azione sinergica tra due geni diversi ai fini di aumentarne l’azione di difesa (strategia di pyramiding). 5. Sviluppare tecniche di diagnostica molecolare per un rapido e fine monitoraggio dei geni introdotti e loro espressione. 6. Valutare il reale rischio ambientale di flusso genico in condizioni di campo. 7. Preparare campioni di seme di eventi in omozigosi per una esatta valutazione del comportamento dei genotipi GM ai fini del loro impiego in programmi di miglioramento genetico integrato.