2020
24
Kiwi, verso la tolleranza alla batteriosi
Abbiamo intervistato Giorgio Balestra dell'Università della Tuscia che, insieme a colleghi portoghesi, ha pubblicato un articolo scientifico che mette in luce i meccanismi alla base della tolleranza a Pseudomonas syringae
Kiwi, uno studio dell'Università della Tuscia ha messo in luce i meccanismi di tolleranza alla batteriosi (Foto di archivio)
Fonte immagine: © megastocker - Fotolia
La batteriosi del kiwi, o cancro batterico dell'actinidia, è una malattia dovuta al batterio Pseudomonas syringae pv actinidiae (Psa) che dal 2008 sta causando danni per centinaia di milioni di euro in tutte le aree del mondo dove si producono i frutti di kiwi, compresa ovviamente l'Italia che è leader mondiale nella produzione ed esportazione di questi frutti.
Il gruppo di ricerca di patologia vegetale dell'Università della Tuscia del Dafne, con Giorgio Mariano Balestra e Angelo Mazzaglia è particolarmente coinvolto ed attivo su questa tematica.
Recentemente, insieme a ricercatori dell'Università di Porto in Portogallo, con cui è stata attivata una delle varie collaborazioni internazionali, sono stati evidenziati alcuni aspetti fondamentali nelle risposte di resistenza a Psa e ad un altro batterio, Pseudomonas syringae pv. actinidifoliorum (Pfm) anch'esso dannoso su piante di Actinidia spp. Uno studio che è stato pubblicato in questi giorni sulla rivista scientifica Frontiers in Plant Science.
Abbiamo quindi intervistato il Balestra per farci spiegare meglio il lavoro che è stato fatto e le ricadute che potrà avere sul comparto della produzione di kiwi in Italia e all'estero.
Qual è stato lo scopo di questa ricerca?
"La risposta a questi patogeni è diversa nelle differenti specie di Actinidia (A. chinensis ed A. arguta) e non era stata ancora evidenziato il perché. Per spiegarlo abbiamo studiato le risposte metaboliche e molecolari di queste specie vegetali a Psa e Pfm. Simulando il loro attacco, abbiamo valutato differenti aspetti in contemporanea (popolazioni batteriche nelle piante, sintomi, clorofille totali, perossidazione lipidica, polifenoli solubili, lignina ed espressione genica correlata alla difesa)".
Sintomi di Psa (a sinistra) e di Psm (a destra) su foglie di kiwi
(Fonte foto: Giorgio Mariano Balestra - Università della Tuscia)
E cosa avete scoperto?
"Alla fine dello studio A. chinensis inoculato con Psa presentava la popolazione batterica endofitica più alta, mentre A. arguta inoculato con Psa e Pfm mostrava i valori più bassi, e ridotti sintomi fogliari. Cioè in A. arguta c'erano meno batteri. Le risposte metaboliche rispetto a Psa all'infezione sono state più pronunciate in A. chinensis con riduzione delle clorofille totali e aumento della perossidazione lipidica ed incremento dei polifenoli solubili e della lignina, in A. arguta abbiamo osservato valori differenti.
Per gli aspetti molecolari, dopo l'inoculazione con Psa i geni che codificano per gli enzimi antiossidanti (SOD, APX e CAT) sono stati sovra-regolati in A. arguta ed in A. chinensis, ma quelli correlati ai percorsi dei fenilpropanoidi (LOX1), dell'etilene (SAM), e Pto3, gene responsabile del riconoscimento dei patogeni, erano sovra-regolati solo in A. arguta.
Abbiamo quindi dimostrato che le piante di A. arguta sono più tolleranti alle infezioni da Psa e Pfm rispetto a quelle di A. chinensis e che il loro metabolismo primario e secondario è meno influenzato in quanto riconoscono precocemente l'attacco di questi patogeni, attivando rapidamente il loro sistema antiossidante dopo l'infezione di questi batteri".
Frutti di kiwi derivanti da nuove selezioni di Actinidia spp.
(Fonte fonte: Giorgio Mariano Balestra - Università della Tuscia)
Quali sono le ricadute pratiche di questa ricerca?
"Molte e importanti. L'identificazione e la caratterizzazione dei meccanismi di tolleranza contro Psa nel germoplasma di Actinidia sono di estrema importanza per lo sviluppo di cultivar di kiwi tolleranti ad un batterio che ha devastato la filiera kiwi negli anni passati e che tuttora incide pesantemente e negativamente su questa frutticola a livello mondiale.
Chiarire perché le piante di A. arguta sono maggiormente tolleranti a Psa e Pfm di quelle di A. chinensis è di fondamentale importanza anche per dare degli indirizzi agronomico-colturali e fitosanitari all'intera filiera che comunque in presenza di questi patogeni, è in costante diffusione e, pertanto, richiede supporto e risposte adeguate da parte della ricerca pubblica".
Ma cosa significa esattamente varietà tollerante? E che differenza c'è tra tolleranza e resistenza?
"Quesito sostanziale in tutti i contesti ortofrutticoli e da sottolineare per evitare facili entusiasmi appetibili soprattutto da chi opera nel marketing e non nella ricerca. Tollerante è una specie vegetale in grado di contenere gli effetti (sintomi) dell'infezione e la moltiplicazione di un determinato patogeno; resistente è una specie vegetale in grado di limitare la moltiplicazione di un determinato patogeno. In questo caso, chiariti determinati meccanismi chiave, possiamo lavorare con particolare interesse al germoplasma di A. arguta, tollerante a Psa e Pfm".
Il gruppo di ricerca di patologia vegetale dell'Università della Tuscia del Dafne, con Giorgio Mariano Balestra e Angelo Mazzaglia è particolarmente coinvolto ed attivo su questa tematica.
Recentemente, insieme a ricercatori dell'Università di Porto in Portogallo, con cui è stata attivata una delle varie collaborazioni internazionali, sono stati evidenziati alcuni aspetti fondamentali nelle risposte di resistenza a Psa e ad un altro batterio, Pseudomonas syringae pv. actinidifoliorum (Pfm) anch'esso dannoso su piante di Actinidia spp. Uno studio che è stato pubblicato in questi giorni sulla rivista scientifica Frontiers in Plant Science.
Abbiamo quindi intervistato il Balestra per farci spiegare meglio il lavoro che è stato fatto e le ricadute che potrà avere sul comparto della produzione di kiwi in Italia e all'estero.
Qual è stato lo scopo di questa ricerca?
"La risposta a questi patogeni è diversa nelle differenti specie di Actinidia (A. chinensis ed A. arguta) e non era stata ancora evidenziato il perché. Per spiegarlo abbiamo studiato le risposte metaboliche e molecolari di queste specie vegetali a Psa e Pfm. Simulando il loro attacco, abbiamo valutato differenti aspetti in contemporanea (popolazioni batteriche nelle piante, sintomi, clorofille totali, perossidazione lipidica, polifenoli solubili, lignina ed espressione genica correlata alla difesa)".
Sintomi di Psa (a sinistra) e di Psm (a destra) su foglie di kiwi
(Fonte foto: Giorgio Mariano Balestra - Università della Tuscia)
E cosa avete scoperto?
"Alla fine dello studio A. chinensis inoculato con Psa presentava la popolazione batterica endofitica più alta, mentre A. arguta inoculato con Psa e Pfm mostrava i valori più bassi, e ridotti sintomi fogliari. Cioè in A. arguta c'erano meno batteri. Le risposte metaboliche rispetto a Psa all'infezione sono state più pronunciate in A. chinensis con riduzione delle clorofille totali e aumento della perossidazione lipidica ed incremento dei polifenoli solubili e della lignina, in A. arguta abbiamo osservato valori differenti.
Per gli aspetti molecolari, dopo l'inoculazione con Psa i geni che codificano per gli enzimi antiossidanti (SOD, APX e CAT) sono stati sovra-regolati in A. arguta ed in A. chinensis, ma quelli correlati ai percorsi dei fenilpropanoidi (LOX1), dell'etilene (SAM), e Pto3, gene responsabile del riconoscimento dei patogeni, erano sovra-regolati solo in A. arguta.
Abbiamo quindi dimostrato che le piante di A. arguta sono più tolleranti alle infezioni da Psa e Pfm rispetto a quelle di A. chinensis e che il loro metabolismo primario e secondario è meno influenzato in quanto riconoscono precocemente l'attacco di questi patogeni, attivando rapidamente il loro sistema antiossidante dopo l'infezione di questi batteri".
Frutti di kiwi derivanti da nuove selezioni di Actinidia spp.
(Fonte fonte: Giorgio Mariano Balestra - Università della Tuscia)
Quali sono le ricadute pratiche di questa ricerca?
"Molte e importanti. L'identificazione e la caratterizzazione dei meccanismi di tolleranza contro Psa nel germoplasma di Actinidia sono di estrema importanza per lo sviluppo di cultivar di kiwi tolleranti ad un batterio che ha devastato la filiera kiwi negli anni passati e che tuttora incide pesantemente e negativamente su questa frutticola a livello mondiale.
Chiarire perché le piante di A. arguta sono maggiormente tolleranti a Psa e Pfm di quelle di A. chinensis è di fondamentale importanza anche per dare degli indirizzi agronomico-colturali e fitosanitari all'intera filiera che comunque in presenza di questi patogeni, è in costante diffusione e, pertanto, richiede supporto e risposte adeguate da parte della ricerca pubblica".
Ma cosa significa esattamente varietà tollerante? E che differenza c'è tra tolleranza e resistenza?
"Quesito sostanziale in tutti i contesti ortofrutticoli e da sottolineare per evitare facili entusiasmi appetibili soprattutto da chi opera nel marketing e non nella ricerca. Tollerante è una specie vegetale in grado di contenere gli effetti (sintomi) dell'infezione e la moltiplicazione di un determinato patogeno; resistente è una specie vegetale in grado di limitare la moltiplicazione di un determinato patogeno. In questo caso, chiariti determinati meccanismi chiave, possiamo lavorare con particolare interesse al germoplasma di A. arguta, tollerante a Psa e Pfm".