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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2005

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • CHEMISTRY; METALLURGY
    • BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
      • MICRO-ORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF (biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, containing micro-organisms, viruses, microbial fungi, enzymes, fermentates or substances produced by or extracted from micro-organisms or animal material A01N63/00; food compositions A21, A23; medicinal preparations A61K; chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings, absorbent pads or surgical articles A61L; fertilisers C05); PROPAGATING, PRESERVING OR MAINTAINING MICRO-ORGANISMS (preservation of living parts of humans or animals A01N1/02); MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA (micro-biological testing media C12Q)
Classificazione geografica
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Parole Chiave
INIBITORE DELLE POLIGALATTURONASI; POLIGALATTURONASI; OLIGOGALATTURONIDI; FRUMENTO; PARETE CELLULARE; TRICOTECENI; FUSARIUM SPP.; COCHLIOBOLUS SATIVUS; CLAVICEPS PURPUREA

Miglioramento del frumento per la resistenza alle malattie fungine

Università degli Studi di Roma "La Sapienza"
Abstract
Uno dei requisiti per lo sviluppo di una agricoltura sostenibile è l'uso di genotipi resistenti alle malattie accoppiato a pratiche agronomiche che rispettino l'ambiente. Per costituire genotipi resistenti e' auspicabile rafforzare quei particolari sistemi naturali di difesa che si basano su meccanismi multivalenti e che presiedono al controllo contemporaneo di differenti patogeni. E' utile considerare che la parete vegetale costituisce un ostacolo per la maggior parte dei microrganismi fitopatogeni sia nella fase di penetrazione dell'ospite sia nel corso della colonizzazione del tessuto. La poligalatturonasi (PG), che degrada la pectina, è stata riconosciuta come un importante fattore di patogenicità di diversi microrganismi. L'inibitore PGIP, una proteina che è ubiquitaria nella parete cellulare delle piante, funziona da efficace fattore di protezione contro alcuni funghi su cui è stata condotta la sperimentazione. Questo ci incoraggia a studiare il coinvolgimento della PG e PGIP nell'interazione fra alcuni funghi patogeni e il frumento, una delle principali specie coltivate.
Le PGIP in natura sono molto variabili e rappresentano una potenziale riserva di specificita' di riconoscimento. Le informazioni ottenute sulla struttura e sull'evoluzione della PGIP possono aiutare a migliorare il disegno strutturale di questi inibitori e a cercare inibitori sempre piu' efficienti in germoplasmi naturali e mutagenizzati. Le PGIP inibiscono l'attività delle PG fungine e >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Felice CERVONE Università degli Studi di ROMA "La Sapienza"
Obiettivo del Programma di Ricerca
L'obiettivo finale del progetto è quello di proteggere le piante di frumento dall'attacco dei funghi patogeni Fusarium graminearum, F. culmorum, Bipolaris sorokiniana (Cochliobolus sativus) e Claviceps purpurea mediante nuovi genotipi e/o pratiche di lotta biologica. Questi funghi producono poligalatturonasi (PG) e le loro infezioni spesso compromettono lo sviluppo delle cariossidi e peggiorano le caratteristiche qualitative della farina. Il progetto non ha solo un obiettivo applicativo ma consente anche di raggiungere obiettivi conoscitivi sulle caratteristiche sia dei patogeni sia della pianta ospite. Per quanto riguarda i patogeni si otterrà una dettagliata conoscenza delle caratteristiche biochimiche e della sequenza di secrezione della PG e dell'espressione temporale dei geni della biosintesi dei tricoteceni. Per quanto riguarda la pianta si conosceranno le caratteristiche strutturali e funzionali delle PGIP nonché l'organizzazione genomica della famiglia genica pgip e le eventuali interazioni della PGIP con il proteoma della pianta.

Un primo obiettivo intermedio e' quello di ottenere nuove conoscenze sul ruolo svolto dalle PG dei suddetti funghi nel corso dell'interazione con l'ospite e di valutare la possibilità utilizzare la PGIP nelle sue varianti naturali e di sintesi mirata per aumentare la resistenza del frumento a questi patogeni. A tale scopo si determineranno le proprietà funzionali delle PG con particolare riguardo alla interazione con le >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Alcuni ascomiceti fitopatogeni inducono rilevanti danni alla spiga del frumento. Tra questi ricordiamo, in ordine decrescente d'importanza, Fusarium graminearum (teleomorfo Gibberella zeae), responsabile della fusariosi della spiga, F. culmorum, Bipolaris sorokiniana (teleomorfo Cochliobolus sativus) e Claviceps purpurea, più noto come agente della segale cornuta. Oltre ad un danno diretto dovuto alla riduzione del prodotto F. graminearum e C. purpurea sono ben noti produttori di micotossine. F. graminearum e la specie affine F. culmorum producono tricoteceni e la micotossina estrogenica zearalenone (McMullen et al., 1997). I tricoteceni come il deossinivalenolo (DON), sono potenti inibitori dell sintesi proteica negli eucarioti (Parry et al, 1995). La C. purpurea produce alcaloidi che possono avere effetti dannosi sul sistema nervoso dei mammiferi.
Questi patogeni differiscono tra loro nella modalità di acquisizione delle risorse dall'ospite: F. graminearum presenta una breve fase biotrofica per poi divenire un potente necrotrofo (Goswami e Kistler, 2004), la B. sorokiniana è un emibiotrofo (Kumar et al., 2002), mentre la C. purpurea è un biotrofo (Tudzynshi e Scheffer, 2004). Il processo infettivo è stato ben studiato nel caso di F.graminearum e C. purpurea. Il primo dopo aver penetrato le glume e le glumette, raggiunge il sistema vascolare della spiga e infetta altre spighette (Goswami e Kistler, 2004). C. purpurea, invece, penetra lo stimma e colonizza >>>