Piramidazione di loci di resistenza a peronospora e oidio mediante un processo ottimizzato di selezione assistita da marcatori molecolari

Oggi la transizione verso un'agricoltura sostenibile è di primaria importanza per la comunità nazionale ed internazionale. Una strategia promettente per ridurre l'uso di sostanze chimiche è rappresentata dall’incrocio tra varietà con elevato tenore organolettico e varietà resistenti a stress biotici. L'allevamento tradizionale di piante legnose è tuttavia estremamente impegnativo a causa di alcune limitazioni: il lungo ciclo riproduttivo e le grandi dimensioni delle piante rendono il periodo di valutazione molto lungo e costoso. Nell'ultimo decennio l'impiego della selezione assistita da marcatori molecolari (MAS) ha cambiato il paradigma, migliorando l'efficienza delle fasi di screening nel periodo iniziale e riducendo il numero di piantine che raggiungono il campo aperto. Con queste consapevolezza e visione, nel 2010 è iniziato il programma di miglioramento genetico per la resistenza allo stress biotico della vite presso la Fondazione Edmund Mach. Dopo una prima fase di esplorazione di un pool genetico vario e complesso di caratteri/loci di resistenza (R) a peronospora e oidio, è stato selezionato come donatore un gruppo di accessioni. Quindi, attraverso la selezione assistita dei parentali (MAPS), vari genotipi con loci piramidati hanno raggiunto il campo aperto e sono stati utilizzati per scopi di riproduzione. Successivamente, è stata condotta l'ottimizzazione dei protocolli di fenotipizzazione e genotipizzazione per la selezione dei semenzali assistita da marcatori (MASS) altamente efficiente. Sono stati sviluppati due flussi di lavoro di fenotipizzazione per selezionare prima preferenzialmente le resistenze a peronospora o oidio nel germoplasma riproduttivo, combinate possibilmente con la seconda resistenza. Alla fine, i costi di genotipizzazione sono stati ridotti di oltre un quarto (cinque loci selezionati in media per individuo). Nel 2018 circa 650 individui di progenie sono stati analizzati e caratterizzati a nove loci R, rivelando un massimo di sette loci combinati in totale di cui quattro piramidati contro la stessa malattia. Il processo ottimizzato è stato applicato in più di 20 popolazioni segreganti e i diversi assetti R-loci rilevati hanno permesso di svelare effetti sia inter-popolazione che intra-popolazione: il primo riguarda l'effetto di un diverso background genetico sulla stessa risorsa di R-loci, mentre il secondo rappresenta l'impatto di diversi assetti R-loci all'interno della stessa popolazione. Grazie a questi risultati, a partire dal 2019 è stato stabilito un processo di MAS forward ̶ senza screening fenotipico ̶ sulle progenie derivate da quelle linee parentali con un comportamento noto all'interno del programma di miglioramento genetico della FEM.