Quaderni dei Georgofili

L'incompatibilità nelle piante da frutto: i meccanismi di rigetto

Luca Dondini; Paolo De Franceschi; Silviero Sansavini; Paolo De Franceschi; Silviero Sansavini

Accademia dei Georgofili
Pagine: 13
Collana: Quaderni dei Georgofili
Contenuto in: Riproduzione delle piante e produttività agricola

Copyright 2012 Accademia dei Georgofili

Un passaggio fondamentale per il successo evolutivo delle Angiosperme risiede nello sviluppo di strategie riproduttive mirate a inibire l’auto-fertilità. L’auto-incompatibilità di tipo gametofitico rappresenta una di queste strategie ed è diffusa in diverse famiglie fra le quali le Rosacee. Tale meccanismo è determinato da geni localizzati nel locus S: una ribonucleasi (RNasi S, determinante stilare) e proteine contenenti un dominio F-box (S-Fbox, determinante pollinico). Le RNasi S sono ben caratterizzate grazie alla “genotipizzazione degli alleli S”, approccio nato per definire i gruppi inter-fertilità tra le varietà in specie auto-incompatibili e che si è rivelato idoneo per identificare gli alleli mutati nei genotipi auto-fertili. In questo lavoro verranno descritte le dinamiche evolutive del locus S nelle Rosacee, i meccanismi di rigetto del polline e le strategie per ottenere genotipi auto-fertili in queste specie, strategie che, essendo mirate alla produttività, avranno finalità opposte a quelle consociative naturali.

Abstract

Angiosperms are the most widespread and evolved plants; a key step for their success has been promoting cross-fertilization as a reproductive strategy. The gametophytic self-incompatibility (GSI) system is one of these strategies and it occurs in several families, among which the Rosaceae. Self-incompatibility is determined by the S-locus haplotypes: pistil specificity is determined by a ribonuclease S (S-RNase) while the pollen one is a protein containing an F-box domain (S-Fbox). S-RNases have been characterized in detail thanks to genotyping assays for the S alleles (S-genotyping): this approach was used to define the inter-fertility groups among varieties of self-incompatible species, and it allowed to identify some mutated alleles that originated new self-fertile genotypes. In this review, all of these aspects have been considered as well as the evolution of GSI in Prunoideae (ie Prunus) and Pyrinae (ie Malus and Pyrus). The transgenic approaches used for breaking GSI will be also discussed.