Marker-assisted breeding for Downy mildew, Powderey mildew and Phylloxera resistance at FEM

¹ Research and Innovation Centre, Fondazione Edmund Mach, Via E. Mach 1, 38010 San Michele all'Adige, Italy
² Consiglio per la Ricerca in Agricoltura e l'analisi dell'economia agraria − Centro di Ricerca per la Viticoltura (CREA-VIT), viale XXVIII Aprile 26, I-31015 Conegliano (TV)
³ Centrum of Chemistry and Biomedicine, University of Innsbruck, Innrain 80/82, A-6020 Innsbruck

^* Corresponding author: silvia.vezzulli@fmach.it

Abstract

Il programma di miglioramento genetico per le resistenze a stress biotici ha avuto inizio presso la Fondazione Edmund Mach (FEM) nel 2010. Inizialmente è stata condotta una caratterizzazione sia genotipica che fenotipica di materiali acquisiti da altri programmi di breeding e di materiale selvatico raccolto in New Jersey. Sia i genotipi conosciuti nei database internazionali che i genotipi sconosciuti, imparentati e non, sono stati impiegati come linee parentali nel processo di introgressione e di piramidazione di loci di interesse. Una volta pianificati e ottenuti gli incroci, la valutazione delle progenie è avvenuta seguendo un processo di Marker-Assisted Selection: dapprima è avvenuta la selezione fenotipica in serra in base al tipo di malattia e al numero di loci attesi per la medesima malattia; successivamente si è proceduto con lo screening molecolare in base ai loci specifici attesi nei parentali. Cinque sono i loci Run/Ren associati alla resistenza all'oidio presenti nel programma FEM; riguardo ai loci associati alla resistenza alla peronospora, quattro Rpv sono ben rappresentati nel piano di incroci. Ad oggi il 26% delle F1 è piramidizzato per quattro loci di resistenza.

Résumé

The genetic improvement program for resistance to biotic stresses began at the Edmund Mach Foundation (FEM) in 2010. Initially, both genotypic and phenotypic characterization of materials acquired from other breeding programs and wild material collected in New Jersey was conducted. Both the genotypes known in the international databases and the unknown genotypes, both related and unrelated, were used as parental lines in the process of introgression and pyramiding of loci of interest. Once the crossbreeds were planned and obtained, the evaluation of the progeny took place following a Marker-Assisted Selection process: at first the phenotypic selection in the greenhouse occurred based on the type of disease and the number of loci expected for the same disease; then we proceeded with molecular screening based on the specific loci expected in the parental groups. Five Run/Ren loci are associated with the resistance to powdery mildew present in the FEM program; with respect to the loci associated with the downy mildew resistance, four Rpv loci are well represented in the crossing plan. To date, 26% of F1 is pyramided for four resistance loci.