Introduzione della resistenza a Peronospora belbahrii in Ocimum basilicum

Peronospora belbahrii, responsible for basil downy mildew, is an oomycete obligate biotroph which causes damages to other Labiaceae and spread all over the world by seeds. On Ocimum basilicum the disease, which rapidly kills the plant, has a relevant economic interest also in Italy, where basil is cultivated in Liguria and Piemonte producing more than a thousand tons/year. The infective process is very fast and it takes place with high relative humidity and temperatures between 20 and 25°C, so, monitoring these conditions in greenhouses, it is possible to limit the sporulation. There is a limited availability of chemicals, moreover the most important fungicide registered, Mefenoxam, induced resistance in the pathogen, so it was necessary studying the genetic insertion of the resistance against P. belbahrii. Tolerant variety belonging to the same specie and resistant species like O. americanum were found: these were crossed with the susceptible parent O. basilicum and the resistance's transmission was verified in both cases. In intraspecific and intraspecific crosses the hybrids present different phenotypic and organoleptic features from the susceptible parent, so they need to be restored, but, in the second case, the hybrids present sterility in the F1 breeding line, bypassed thanks to the embryo rescue technique. Using linkage maps in order to know O. basilicum genome better can facilitate the breeding process, even if, in the future, it would be possible to use genome editing techniques which allow the controlled insertion of specifics known sequences in the DNA.

Peronospora belbahrii, agente causale della peronospora del basilico, è un oomicete biotrofo obbligato che causa danni anche ad altre specie di Labiacee e si è diffuso in tutto il mondo tramite semi. Su Ocimum basilicum questa malattia, che porta rapidamente a morte le piante, ha un rilevante interesse economico anche in Italia, in particolare in Liguria e Piemonte dove si coltivano oltre mille tonnellate l'anno. L'infezione è molto rapida e avviene in condizioni di umidità relativa elevata e in un range di temperature tra i 20 e i 25°C, perciò, controllando questi parametri in serra, è possibile contrastare la sporulazione. I prodotti chimici di difesa disponibili sono in numero limitato, inoltre il fungicida principale, Mefenoxam, ha indotto resistenza nel patogeno, pertanto si è reso necessario studiare l'inserzione genetica della resistenza a P. belbahrii. Sono state individuate varietà tolleranti appartenenti alla stessa specie e resistenti di specie diverse come O. americanum: queste sono state incrociate con il parentale suscettibile O. basilicum ed è stata verificata la trasmissione della resistenza in entrambi i casi. Negli incroci intraspecifici gli ibridi ottenuti presentano caratteristiche fenotipiche e organolettiche diverse dal parentale suscettibile, quindi è necessario ripristinarle, questo ricorre anche nel caso degli ibridi interspecifici, i quali, però presentano anche sterilità nella generazione F1, superata grazie alla tecnica embryo rescue. L'uso di mappe di associazione ha permesso di avere una conoscenza più approfondita del genoma di O. basilicum e potrebbe agevolare le attività di rincrocio, anche se, in futuro, ci si potrebbe avvalere di tecniche come il genome editing che consente l'inserimento di specifiche sequenze note all'interno del DNA in modo controllato.