I ricercatori di QUT hanno sviluppato e coltivato banane Cavendish modificate resistenti al devastante fungo del suolo Fusarium wilt tropical race 4 (TR4), noto anche come malattia di Panama.

In una prima prova al mondo di GM sul campo condotta in un terreno fortemente infestato da TR4, una linea Cavendish trasformata con un gene prelevato da una banana selvatica è rimasta completamente priva di TR4, mentre altri tre hanno mostrato una robusta resistenza. I risultati sono stati appena pubblicati su Comunicazioni sulla natura .

Punti chiave:

• Cavendish Grand Nain sono stati modificati con il gene RGA2, preso dal selvatico resistente a TR4, sottospecie di banane del sud-est asiatico, Musa acuminata ssp malaccensis
• Una linea Cavendish modificata (RGA2-3) è rimasta priva di TR4 per i tre anni della sperimentazione
• Altre tre linee modificate con RGA2 hanno mostrato una forte resistenza, con il 20% o meno di piante che mostrano sintomi di malattia in tre anni
• Al contrario, Il 67%-100% delle piante di banana di controllo dopo tre anni erano morte o infettate da TR4, inclusa una variante Giant Cavendish 218 generata attraverso la coltura dei tessuti a Taiwan e segnalata come tollerante a TR4
• I ricercatori hanno scoperto che il livello di attività del gene RGA2 nelle banane modificate era "fortemente correlato" con la resistenza a TR4
• È stato scoperto che le banane Cavendish hanno anche questo gene RGA2 naturalmente, ma non è molto attivo
• Una nuova ricerca sta esaminando come "accendere" il gene in Cavendish per renderli resistenti a TR4

La prova sul campo, che si è svolto dal 2012 al 2015, è stato guidato dal distinto professor James Dale, dal Centro per le colture tropicali e le biocommodities di QUT. È stato condotto in una piantagione commerciale di banane fuori Humpty Doo nel Territorio del Nord precedentemente colpito da TR4. Il terreno è stato anche pesantemente reinfestato da malattie per il processo.

Il professor Dale ha affermato che il risultato è stato un passo importante verso la protezione dell'attività di esportazione globale di Cavendish da 12 miliardi di dollari, che è seriamente minacciato dal virulento TR4.

"Questi risultati sono molto entusiasmanti perché significano che abbiamo una soluzione che può essere utilizzata per controllare questa malattia, " Egli ha detto.

"Abbiamo una banana Cavendish resistente a questo fungo che potrebbe essere dispiegata, dopo la deregolamentazione, per la coltivazione in terreni infestati da TR4.

"TR4 può rimanere nel suolo per più di 40 anni e non esiste un controllo chimico efficace per esso. È un problema enorme. Ha devastato le piantagioni di Cavendish in molte parti del mondo e si sta diffondendo rapidamente in tutta l'Asia.

"È una minaccia molto significativa per la produzione commerciale di banane in tutto il mondo".

I ricercatori hanno avviato una sperimentazione sul campo estesa nella stessa piantagione del Territorio del Nord, crescere le quattro linee RGA2 che hanno mostrato resistenza nell'ultima prova, così come linee di nuova concezione di cultivar Cavendish Grand Nain e Williams modificate.

Avranno la capacità di coltivare fino a 9000 piante e quantificare la resa del raccolto durante i cinque anni di prova.

"L'obiettivo è selezionare la migliore linea Grand Nain e la migliore linea Williams da portare al rilascio commerciale, " Ha detto il professor Dale. "Mentre in Australia coltiviamo principalmente Williams, in altre parti del mondo Grand Nain è molto popolare."

Il professor Dale ha affermato che la correlazione dimostrata tra l'attività del gene RGA2 e la resistenza a TR4 ha aperto nuove ricerche.

"Non possiamo affermare che il gene RGA2 sia il gene responsabile della resistenza nella banana diploide selvatica originale, perché nel Cavendish modificato abbiamo aumentato significativamente l'espressione del gene - il livello della sua attività - rispetto alla sua attività nella banana selvatica, " Egli ha detto.

"Ma abbiamo stabilito una correlazione, e abbiamo scoperto che il gene RGA2 si trova naturalmente in Cavendish - semplicemente non è molto attivo.

"Miriamo a trovare un modo per attivare quel gene nel Cavendish attraverso l'editing genetico. Abbiamo avviato quel progetto. Non è facile, è un processo complesso che è lontano, con quattro o cinque anni di laboratorio.

"Stiamo anche esaminando il maggior numero possibile di geni nella banana selvatica e analizzandoli per identificare altri geni di resistenza, non solo per la resistenza a TR4 ma ad altre malattie."

Altri risultati chiave della sperimentazione sul campo:

• Sono state sperimentate anche nove linee di Cavendish Grand Nain trasformate con il gene Ced9 derivato dal nematode, con una linea esente da TR4 per i tre anni
• Non è stata osservata alcuna differenza nella dimensione dei grappoli maturi osservati tra le banane transgeniche e il controllo sano Cavendish