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Analysis of Arabidopsis hybrid incompatibilities

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Capire la resistenza alle malattie nell'ibridazione vegetale

La capacità di incrociare piante geneticamente diverse è un importante progresso nell'agricoltura moderna. Ma è fondamentale risolvere i problemi di incompatibilità per sfruttare l'eterosi.

Salute

L'eterosi ha molto da offrire all'agricoltura, ma vi sarà ancora molto potenziale non sfruttato fino a che non si comprenderà meglio l'incompatibilità. Gli insuccessi di molti incroci vegetali limitano le applicazioni per le quali si potrebbero usare. Il progetto Arabidopsis hybrids (Analysis of Arabidopsis hybrid incompatibilities) puntava a rendere possibile l'introduzione della serie più ampia possibile di caratteristiche utili nelle colture. Il progetto finanziato dall'UE era composto da due sottoprogetti e ha cercato di capire la base molecolare e biochimica dell'incompatibilità ibrida sia nelle specie che tra di esse. La prima fase consisteva nella caratterizzazione di un'incompatibilità identificata quando la progenie sviluppa escrescenze ectopiche sui piccioli fogliari. Il modello usato era un incrocio tra ceppi di Arabidopsis thaliana provenienti dalla Spagna e dal Tagikistan. I risultati iniziali hanno suggerito che questo esempio di gravi epistasi negative è causato dall'interazione tra due alleli di una proteina di resistenza (R) alle malattie. Il progetto ha cercato di caratterizzare l'interazione a livello di proteine tramite scambio di domini e mutagenesi, svelando i meccanismi alla base dell'interazione avversa. Il secondo sottoprogetto si è concentrato sugli effetti della formazione ibrida intra e inter-specifica sulla regolazione genomica tramite silenziamento di RNA. Si dovevano usare ibridi nel genere Arabidopsis. Si presume che delle variazioni in piccole popolazioni di RNA negli ibridi contribuiscano a una regolazione errata dei geni, che causa incompatibilità ibrida. Ma l'analisi bioinformatica dei dati si è dimostrata complicata, poiché lo studio comprende genomi che non sono ancora stati completamente sequenziati. Sono stati condivisi dati con altri importanti gruppi di ricerca per offrire i massimi vantaggi dai risultati di questo progetto.

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