Un team internazionale di ricercatori ha inferto un importante colpo nella corsa agli armamenti evolutiva contro la famigerata peronospora della patata (Phytophthora infestans). Questa malattia, che a metà del XIX secolo (1845-1848) provocò in Irlanda una grande carestia di patate, continua ancora oggi a ridurre i raccolti pataticoli, e può portare a perdite devastanti. Un nuovo gene e i suoi parentali sono stati trovati nella Solanum americanum e sembrano rafforzare la resistenza delle patate contro tutte le specie di P. infestans. E' di qualche giorno fa la pubblicazione su Nature Plants di uno studio sul nuovo gene Rpi-amr1.
Nelle piante, i geni di resistenza forniscono protezione e consentono alla pianta di percepire i microrganismi patogeni e, al momento della percezione, attivano il loro meccanismo di difesa. Tuttavia, i singoli geni di resistenza spesso agiscono contro una gamma limitata di razze patogene e possono essere superate da nuove varianti.
Foto: WUR
La sfida è trovare nuovi geni di resistenza che forniscano protezione contro la più ampia gamma di agenti patogeni e le loro varianti, guadagnando tempo nella corsa agli armamenti evolutiva in corso.
Solanum americanum
Per affrontare questa sfida, i ricercatori del Sainsbury Lab nel Regno Unito, della Wageningen University & Research (WUR), e i loro colleghi di altri enti, hanno esplorato la diversità dei geni di resistenza in un'ampia gamma di specie selvatiche di Solanum collegate alla patata. Hanno scoperto che il Solanum americanum, l'antenato della diffusa pianta selvatica Solanum nigrum (belladonna nera), è un'ottima fonte di nuovi geni di resistenza contro la peronospora. Nel loro studio, i ricercatori introducono il gene di resistenza Rpi-amr1 e le sue numerose varianti. Nonostante la variazione in sequenza fino al 10%, ogni variante Rpi-amr1 consente alla pianta di rilevare le stesse proteine effettrici della peronospora, proteggendola dalle malattie.
Proteine effettrici
I ceppi della peronospora hanno due proteine effettrici correlate, entrambe riconosciute dalla maggior parte delle varianti Rpi-amr1. Questo è importante perché i patogeni superano la resistenza, perdendo o modificando sostanzialmente le loro proteine effettrici attraverso la loro evoluzione. Le possibilità di perdere o modificare più proteine effettrici contemporaneamente, sono inferiori. Rpi-amr1 conferisce resistenza a tutti i 19 ceppi di peronospora testati.
Maris Piper
Il gene di resistenza Rpi-amr1 viene combinato nella patata commerciale Maris Piper con altri due, Rpi-amr3 e Rpi-vnt1. Le linee di patate risultanti sono immuni a un'ampia varietà di specie batteriche.
Questo lavoro non sarebbe stato possibile senza il valore aggiunto fornito dalla collaborazione fra i ricercatori dei diversi enti. La prof.ssa Vivianne Vleeshouwers del WUR ha lavorato a stretto contatto con il prof. Jonathan Jones e Sophien Kamoun del Sainsbury Laboratory di Norwich (Regno Unito) e altri del John Innes Center, della Technical University di Monaco e delle Università dell'East Anglia, Leeds e Hull.
Per maggiori informazioni: wur.nl