• GFP
• marcatori SSR
• PlabQTL
• Primer3
• QTL
• Recombinant Inbred Lines
• SSR markers
• SSRIT

ABSTRACT

Verticillium albo-atrum is a fungus responsible for monocyclic vascular wilt disease in a large amount of species, including economically important crops. It causes a disease known as Verticillium wilt and is one of the most important pathogens in alfalfa.
Medicago truncatula is a spontaneous species in the Mediterranean basin, showing a great biodiversity. It is considered as the model Legume plant, thanks to its autogamy, its short time of reproduction, its diploidy and its small genome. M. truncatula has a syntenic relationship with other Legume plants, especially with M. sativa, and thus M. truncatula can serve as a surrogate for cloning the counterparts of many economically important genes in alfalfa. M. truncatula shows a quantitative resistance to V. albo-atrum.
Seven different M. truncatula spontaneous lines were selected and crossed to obtain Recombinant Inbred Lines (RILs) populations. In the SP2 Lab (Symbiose et Pathologie des Plantes, INP-ENSAT, Université de Toulouse, France) a major Quantitative Trait Locus (QTL) involved in the control of M. truncatula resistance to V. albo-atrum was detected on chromosome 7 in the RILs population LR5 (resulted from the cross between the most extreme parental lines).
Through the phenotypic and genotyipic characterization of the RILs, the QTL confidence interval in the population LR5 was reduced and a QTL was detected in another RILs population, the LR4.
Successful responses to these studies will lead to the identification of few candidate genes for the resistance of M. truncatula to V. albo-atrum.

At the same time, some analyses were carried out on some V. albo-atrum strains that had been genetically modified by the insertion of a gene coding for the GFP protein. This protein shows a green fluorescence: the fungi that express GFP are clearly visible at the fluorescence microscope.
The virulence of these strains was evaluated, in order to use them for the study of the fungus colonization on a cytological level.

RIASSUNTO

Verticillium albo-atrum è un fungo responsabile di una malattia vascolare, nota come “Verticillosi”, in un gran numero di specie vegetali, incluse specie coltivate economicamente importanti. In particolare, esso è uno dei più pericolosi patogeni dell’erba medica.
Medicago truncatula è una specie spontanea del bacino del Mediterraneo, caratterizzata da una notevole biodiversità. E’ considerata come la Leguminosa modello, grazie alla sua autogamia, al ciclo riproduttivo breve, alla sua diploidia e al suo piccolo genoma. M. truncatula ha una relazione sintenica con le altre Leguminose, soprattutto con M. sativa; di conseguenza M. truncatula può essere utile per la ricerca e il clonaggio degli omologhi di molti geni economicamente importanti nell’erba medica. M. truncatula manifesta una resistenza quantitativa nei confronti di V. albo-atrum.
Sette diverse varietà spontanee di M. truncatula sono state selezionate e incrociate, ottenendo delle popolazioni di Recombinant Inbred Lines (RILs). Nel Laboratorio SP2 (Symbiose et Pathologie des Plantes, INP-ENSAT, Université de Toulouse, France) un Quantitative Trait Locus (QTL) maggiore per il controllo della resistenza di M. truncatula a V. albo-atrum è stato identificato sul cromosoma 7 nella popolazione di RILs LR5 (risultante dall’incrocio tra le due linee parentali più estreme).
Tramite la caratterizzazione fenotipica e genotipica delle RILs, è stato ridotto l’intervallo di confidenza in cui è localizzato il QTL nella popolazione LR5 ed individuato un QTL in un’altra popolazione di RILs, la LR4.
Risultati positivi a questa ricerca condurranno all’identificazione di pochi geni candidati per la determinazione della resistenza di M. truncatula a V. albo-atrum.

Contemporaneamente, sono state condotte alcune analisi su dei ceppi di V. albo-atrum che erano stati geneticamente modificati per l’inserzione di un gene codificante per la proteina GFP. Questa proteina emette una fluorescenza verde: i funghi che esprimono la GFP sono chiaramente visibili al microscopio a fluorescenza.
E’ stata valutata la virulenza di questi ceppi, che potranno essere utilizzati per lo studio del meccanismo di colonizzazione del fungo a livello cellulare.