Decifrare la diversità a er loci per la diversificazione della resistenza all'oidio nel pisello

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 16037 (2022) Citare questo articolo

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Una correzione dell'autore a questo articolo è stata pubblicata il 6 dicembre 2022

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La biotecnologia agricola mira a esaminare attentamente le colture erbacee che nutrono metà della popolazione mondiale migliorandone le caratteristiche agronomiche utilizzando vari strumenti biotecnologici. Pisello: un importante raccolto commerciale, ricco di sostanze nutritive, ma spesso infetto da oidio (una malattia fungina causata da Erysiphe pisi) che distrugge l'intero raccolto e causa perdite economiche per i coltivatori. Pertanto, abbiamo mirato a questa ricerca per trovare le linee di piselli resistenti agli agenti patogeni e decifrare ulteriormente la diversità al locus tra le linee di piselli resistenti. Lo screening per le linee di piselli resistenti è stato effettuato con isolati di Erysiphe pisi (presentazione di Genebank: KX455922.1) in condizioni di serra e di serra. Studi molecolari hanno rivelato che il gene resistente all'Erysiphe (er1) era presente in 40 linee delle 50 linee di piselli selezionate e il carattere mutazionale è stato conferito fino a 36 genotipi con 11 gruppi aplotipici. La diversità dell'aplotipo (gene) (Hd) è risultata essere 0,5571 ± 0,099 DS e la diversità dei nucleotidi (Pi) era 0,0160 ± 0,0042 DS. La maggior parte delle linee resistenti (67%) si è verificata in Hap-1, altri aplotipi rimanenti (Hap 2– 10) aventi linee resistenti al 33%, ciascuna delle quali mostra sostituzioni nucleotidiche caratteristiche rispetto al gene PsMLO1 di riferimento; i genotipi di questi aplotipi divergenti possono essere utilizzati nella selezione della resistenza dei piselli per evitare l'omogeneità genetica e la vulnerabilità genetica.

In quest’era di pandemia globale, possiamo precisare che le strutture sanitarie diventano la priorità per salvare la vita dell’intera comunità. Sebbene si tratti di un discorso universale, per nutrire l’intera comunità, l’agricoltura svolge un ruolo uguale e importante nel benessere e nel sostentamento delle persone a livello globale. Ritornando alla storia fino a questa situazione pandemica, possiamo approfondire il ruolo di varie colture agricole e orticole per aumentare l'immunità contro varie malattie, ad esempio curcuma, ajwain, zenzero, aglio, tra le verdure broccoli (antitumorali), limone (vit c), e tutte le verdure a foglia verde (ricche di ferro). Le colture non sono conosciute solo per il loro valore nutritivo; ma anche fornire economia agli agricoltori. Queste colture vengono coltivate in tutto il mondo in base alle loro condizioni geografiche e climatiche. Se iniziamo il nostro viaggio dall'Himalaya nord-occidentale, prestiamo attenzione alla coltura del pisello (Pisum sativum), coltivata da molti secoli per produrre baccelli verdi e cereali per soddisfare le esigenze nutrizionali e il miglioramento economico dei coltivatori. Dal punto di vista nutrizionale, il raccolto di piselli comprende proteine ​​(25%), amido a lenta digestione (50%), zuccheri (12%), aminoacidi, carboidrati, vitamine (A e C), calcio e fosforo1 insieme a lisina2. Una caratteristica interessante di questa coltura che ne aumenta il valore come coltura vegetale, può essere inscatolata, congelata, disidratata o essiccata e diventa quindi una coltura di legumi. Essendo monumentale, sono state adottate diverse misure preventive per la protezione delle colture avvenute a causa di stress biotici e abiotici. L'oidio del pisello è uno degli stress biotici più comuni, causato dall'Erysiphe pisi DC ex. Saint-Amans riduce la resa agricola fino al 50% influenzando la qualità e la quantità dei baccelli verdi e dei semi secchi di pisello3,4. La gestione di questa drastica malattia diventa una necessità perché l’agente patogeno non ha colpito solo i cereali e i baccelli, ma ha anche ridotto il fogliame dei piselli fino al 33-69%5. Banyal et al.6 hanno sviluppato cultivar resistenti alle malattie studiando la variabilità patogena di E. pisi tra varie varietà di piselli. Queste linee resistenti hanno il locus er (resistente all'Erysiphe) con il gene MLO (responsabile del meccanismo di resistenza nel pisello) che è stato rilevato utilizzando vari approcci molecolari. La presente indagine, pertanto, è stata condotta per trovare la presenza del gene MLO tra cultivar resistenti di pisello selezionate e decifrare la diversità del gene er presente tra queste cultivar resistenti.