A candidate for Lr19, an exotic gene conditioning leaf rust resistance in wheat

Abstract

Lr19, one of the few widely effective genes conferring resistance to leaf-rust in wheat, was transferred from the wild relative Thinopyrum ponticum to durum wheat. Since Lr19 confers a hypersensitive response to the pathogen, it was considered likely that the gene would be a member of the major nucleotide-binding site (NBS)-leucine-rich repeat (LRR) plant R gene family. NBS profiling, based on PCR amplification of conserved NBS motifs, was applied to durum wheat-Thinopyrum ponticum recombinant lines involving different segments of the alien 7AgL chromosome arm, carrying or lacking Lr19. One sequence (AG15), tightly linked to Lr19, a 4,121 bp full-length cDNA was obtained. Quantitative PCR on leaf-rust infected and non-infected Lr19 carriers proved AG15 to be constitutively expressed, as is common for R genes.

L’Lr19, uno dei geni più efficaci nel conferire resistenza alla ruggine bruna del frumento, è stato trasferito dalla specie selvatica Thinopyrum ponticum al frumento duro. In considerazione del fatto che il gene Lr19 determina nell’ostite una risposta di tipo ipersensibile, è probabile che esso appartenga alla principale famiglia di geni di resistenza (R), ovvero gli NBS-LRR. L’NBS-profiling, una tecnica basata sull’amplificazione PCR dei motivi NBS più conservati, è stata applicata su linee ricombinanti frumento duro-Thinopyrum ponticum portatrici e non del gene Lr19. E’ stata isolata una sequenza completa (AG15) di cDNA lunga 4.121 bp, strettamente associata all’Lr19. Eseguendo una PCR quntitativa su linee portatrici dell’Lr19, sottoposte e non, ad infezione con ruggine bruna, si è evidenziato come la sequenza AG15 sia costitutivamente espressa, come atteso per i geni di tipo R.