Riassunto analitico
Le ruggini sono dei patogeni molto comuni nel frumento tetraploide, soprattutto nel frumento duro (Triticum turgidum ssp. durum) che è la specie tetraploide di maggiore rilievo economico dovuto alla sua importanza per il consumo umano. Si tratta di patogeni in grado di causare malattie distruttive, importanti perdite di produzione e un abbassamento della qualità del frumento duro.
Le ruggini nera (Sr), bruna (Lr), e gialla (Yr), causate rispettivamente da Puccinia graminis f. sp. tritici (Pgt), Puccinia triticina (Ptr), e Puccinia striiformis f. sp.tritici (Pst), rappresentano un problema epidemico che si può presentare su scala continentale a causa della globale diffusione e dispersione delle urediniospore.
In questo studio è stato utilizzato un approccio di mappaggio per associazione su larga scala per l’identificazione di loci associati alla resistenza alle tre specie di ruggine utilizzando l’array iSelect 90K di marcatori molecolari SNP (Polimorfismo a singolo nucleotide) di frumento.
La fenotipizzazione è stata condotta in molteplici località in diverse aree del mondo, in diverse condizioni di crescita come campo / camere di crescita, con infezione naturale / infezione artificiale.
Differenti associazioni marcatore-carattere (MTA) sono state trovate sui genomi A e B per le singole specie di ruggine e anche in comune tra le diverse ruggini, sia nello stadio giovanile che nello stadio di pianta adulta.
Alcuni loci di resistenza sono stati confermati da studi precedenti come coincidenti con geni di resistenza alla ruggine già noti, e ne sono stati identificati alcuni nuovi.
I loci comuni di resistenza identificati nelle tre specie di ruggine potrebbero rappresentare loci fondamentali per la selezione di nuove varietà resistenti.
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Abstract
Rusts are very common pathogens in tetraploid wheat, above all in Durum wheat (Triticum turgidum ssp. durum) which is the tetraploid species with high economic importance, because of its use for human consumption. They are destructive diseases and can cause important production losses and downgrading in quality for durum wheat. Stem (or black; Sr), Leaf (or brown; Lr), and Stripe (or yellow; Yr) rust, caused by Puccinia graminis f. sp. tritici (Pgt), Puccinia triticina (Ptr), and Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst), respectively, represent an epidemical problem occuring on a continental scale because of the widespread dispersal of urediniospores .
A Genome wide association mapping approach (GWAS) was used in this study for identifying loci associated with resistance to the three rusts species by using the wheat 90K iSelect single nucleotide polymorphism (SNP) chip. Phenotyping was carried out by multi-locational trials in different areas of the world, in different growth conditions such as field trials /growth chambers, natural infection / artificial infection.
Different Marker-Traits-Associations (MTAs) were found diffused on the A and B genomes for specific rust species and also in common between different rusts, both in seedling and adult plant stages. Some resistance loci were confirmed by previous studies as coincident with rust resistance genes already discovered, and some new ones were identified.
The common resistance loci identified of resistance to the three rust species could represent pivotal loci for breeding of new durably resistant varieties.
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