Isolamento baseado em mapa do gene de resistência à ferrugem das folhas Lr10 do genoma do trigo hexaplóide (Triticum aestivum L.)

Mais de 50 genes de resistência à ferrugem das folhas (Lr) contra o patógeno fúngico Puccinia triticina foram identificados no pool genético do trigo, e um grande número deles tem sido amplamente utilizado em melhoramento. Dos 50 genes Lr, todos são conhecidos apenas pelo seu fenótipo e/ou posição no mapa, exceto o Lr21, que foi clonado recentemente. Durante muitos anos, os problemas do trabalho molecular no grande (1,6 x 10(10) pb), altamente repetitivo (80%) e genoma de trigo para pão hexaplóide (Triticum aestivum L.) dificultaram o cloning baseado em mapa. Aqui, relatamos o isolamento do gene Lr Lr10 do trigo hexaplóide usando uma combinação de clonagem baseada em mapa de subgenoma e estudos de haplótipos no gênero Triticum. O Lr10 é um gene de cópia única no cromossomo 1AS. Ele codifica uma proteína do tipo CC-NBS-LRR com um domínio N-terminal, que está sob seleção diversificada. Quando superexprimido em plantas de trigo transgênicas, o Lr10 confere resistência aumentada à ferrugem das folhas. O Lr10 apresenta semelhanças com RPM1 em Arabidopsis thaliana e com análogos de genes de resistência em arroz e cevada, mas não está intimamente relacionado a outros genes Lr do trigo com base na análise de Southern. Concluímos que o cloning baseado em mapa de genes de importância agronômica no trigo hexaplóide agora é viável, abrindo perspectivas para a melhoria molecular do trigo para pão através de estratégias transgênicas e detecção de alelos diagnósticos.