Miglioramento della resistenza alle principali malattie fungine per la coltivazione sostenibile del frumento

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1 Miglioramento della resistenza alle principali malattie fungine per la coltivazione sostenibile del frumento Anna Maria Mastrangelo CREA-Centro di Ricerca Cerealicoltura e Colture Industriali Bergamo-Foggia 12/03/2019 1

2 Resistenza a stress biotici: le ruggini del frumento La continua co-evoluzione tra pianta e patogeno fa sì che si diffondano rapidamente nuove razze virulente nei confronti dei più diffusi geni di resistenza. Bisogna quindi effettuare un continuo lavoro di breeding per individuare e trasferire in cultivar di pregio sempre nuovi geni di resistenza. 12/03/2019 2

3 Verso un'agricoltura più sana: identificazione di geni di resistenza per varietà di frumento duro più resistenti alle ruggini (RES-WHEAT) University of Minnesota CREA-Genomica e Bioinformatica CREA-Fiorenzuola CREA- Cerealicoltura e Colture Industriali Università di Bari 12/03/2019 3

4 Approcci: Identificazione delle basi genetiche di caratteri di interesse in frumento duro Mappatura di linkage con popolazioni segreganti Association mapping con un ampia collezione di frumenti tetraploidi 12/03/2019 4

5 Analisi di linkage P1 P2 12/03/2019 5

6 Analisi di linkage 12/03/2019 6

7 Analisi QTL P1 P2 12/03/2019 7

8 Analisi di linkage e mappatura per associazione 12/03/2019 8

9 Linkage disequilibrium Resistant 12/03/2019 9

10 Identificazione di QTL di resistenza alla ruggine gialla nella popolazione Simeto x Molise Colli Popolazione segregante Valutazione in campo con infezione naturale Foggia , Simeto (T. durum) x Molise Colli (T. dicoccum) 136 linee 9000 SNP markers 12/03/

11 Mappatura per associazione per la resistenza alla ruggine nera in frumento duro Cirillo x Neodur 150 linee figlie Valutate allo stadio di plantula con l isolato TTTTF 2 geni di resistenza sul cromosoma 6A, uno contribuito da Cirillo, uno da Neodur 12/03/

12 Mappatura per associazione in frumento duro Tetraploid wheat classification (AABB) MacKey (1988) Naked/hulled kernel N of accessions T. turgidum ssp. durum Naked 128 T. turgidum ssp. turanicum Naked 20 T. turgidum ssp. polonicum Naked 20 T. turgidum ssp. turgidum Naked 19 T. turgidum ssp. carthlicum Naked 12 T. turgidum ssp. dicoccum Hulled 19 T. turgidum ssp. dicoccoides Hulled 12 Total 230 Domesticated accessions Wild accessions Collezione Agrogen 102 Gen. 12/03/

13 Mappatura per associazione per la resistenza alla ruggine nera in frumento duro Valutazione della resistenza allo stadio di plantula sulla collezione Agrogen con 6 isolati: - JRCQC - TTTTF - TKTTF - TRTTF - TPMKC - TTKSK (Ug99) 12/03/

14 QTLoma per la resistenza alla ruggine gialla e nera Agr: Agrogen panel CN: Cirillo x NeodurRIL SMC: Simetox Molise Colli RIL Sr seedling Yr seedling Yr adult Agr Agr Agr Agr Agr Agr Agr Agr Agr Agr Agr SMC Agr Agr CN Agr Agr AgrCN Agr Agr Agr Agr SMC Agr Agr Agr Agr Agr Agr Agr Agr Agr Agr Agr Agr Agr Agr Agr AgrSMC Agr Agr Agr SMC Agr Agr AgrSMC Agr Agr Agr Agr Agr 12/03/ Agr Agr

15 Identificazione di fonti di resistenza alle ruggini in frumento duro e farro L092 L252 Neodur Pedroso S99b34 Saragolla Zenit Baio Linee della popolazione Cirillo x Neodur che portanoentrambii genidi resistenza a Sr Varietà altamente resistenti a ruggine gialla e nera Linee della popolazione Simeto x Molise Colli completamente resistenti alla Yr in campo 12/03/

16 Ringraziamenti CREA-Cereal and Industrial Crops Daniela Marone Giovanni Laidò Antonietta Saccomanno Pina Ferragonio Valentina Giovanniello Giuseppe Petruzzino Pasquale De Vita Nicola Pecchioni CREA-Genomics and Bioinformatics Elisabetta Mazzucotelli Francesca Desiderio Raffaella Battaglia Luigi Cattivelli Brian Steffenson Oadi Matni Matthew Martin Università degli Studi di Bari Agata Gadaleta Antonio Blanco Xianming Chen (Washington State University) Filippo Bassi (ICARDA) Karim Ammar (CIMMYT) 12/03/

17 Progetto Biotech-Wh-ITALY WP2 Produzione di linee cisgeniche di frumento duro per la resistenza durevole a patogeni fungini 12/03/

18 Completato il sequenziamento del genoma di Svevo Svevo (1996): CIMMYT line Zenit Elevato contenuto proteico e indice di giallo Riferimento di qualità nel panorama varietale italiano dal 1996 al 2010 E parentale di molte cultivar italiane Genoma completato (10.45 Gb) Marco Maccaferri, Neil S. Harris, Sven O. Twardziok, Raj K. Pasam, Heidrun Gundlach, Manuel Spannagl, Danara Ormanbekova, Thomas Lux, Verena Prade, Sara Milner, Axel Himmelbach, Martin Mascher, Paolo Bagnaresi, Primetta Faccioli, Paolo Cozzi, Massimiliano Lauria, Barbara Lazzari, Alessandra Stella, Andrea Manconi, Matteo Gnocchi, Marco Moscatelli, Raz Avni, Jasline Deek, Sezgi Biyiklioglu, Elisabetta Frascaroli, Simona Corneti, Silvio Salvi, Gabriella Sonnante, Francesca Desiderio, Caterina Marè, Cristina Crosatti, Erica Mica, Hakan Ozkan, Benjamin Kilian, Pasquale De Vita, Daniela Marone, Reem Joukhadar, Elisabetta Mazzucotelli, Domenica Nigro, Agata Gadaleta, Shiaoman Chao, Justin Faris, Arthur T. O. Melo, Mike Pumphrey, Nicola Pecchioni, Luciano Milanesi, Krysta Wiebe, JenniferEns, RonP.MacLachlan, JohnM.Clarke,AndrewG.Sharpe, Kevin Koh, Kevin Y. H. Liang, Gregory J.Taylor, RonKnox,Hikmet Budak, AnnaM.Mastrangelo,Steven S. Xu,Nils Stein, Iago Hale, Assaf Distelfeld, Matthew J. Hayden, Roberto Tuberosa, Sean Walkowiak, Klaus F. X. Mayer, Aldo Ceriotti, Curtis J. Pozniak, Luigi Cattivelli 12/03/

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