Appunti di Patologia vegetale

VIROLOGIA VEGETALE

Ci occupiamo ora delle singole categorie di patogeni. La virologia vegetale è la parte più recente della patologia vegetale. I virus vegetali prendono il nome di fitovirus e non c'è interazione tra virus vegetali e uomo, o animali superiori. Possiamo prendere un frutto completamente devastato da un virus che non va ad intaccarci.

Molto di recente si è supposto che alcuni virus abbiano fatto il salto tra il vegetale e l'animale. Esistono alcuni virus (2 o 3) che possono far ammalare l'insetto vettore.

I primi virus sono stati descritti 100 anni fa, visti e studiati partendo dagli esperimenti di Dmitri Ivanoski che riuscì a impostare un esperimento prendendo estratti di tabacco malata, strofinandoli su una pianta sana la quale poi si ammalava. Suppose quindi che ci fosse qualcosa che non veniva filtrato e faceva ammalare la pianta, qualcosa di ultramicroscopico.

I primi virus vennero visti quando si sviluppò la

microscopia elettronica. Tra la fine dell'800 egli inizi del '900 venne ripresa l'idea del "contagium vivum fluidum" da Beijerinck, ovvero erapresente qualcosa di vitale nelle malattie. Wendell disse poi che erano presenti particellepiccole che provocavano le malattie.

Le malattie virali in patologia vegetale sono tante, circa 5/600 malattie. In virologia vegetalenoi ci occupiamo dei virus, ma sono caratteristici delle piante degli elementi subvirali come iviroidi, che possono dare malattie importanti.

Le malattie virali hanno un grande problema dato dal fatto che non esistono molti fitofarmaciper andare a combatterle. Fortunatamente le malattie virali sono malattie sistemiche (quindiriguardano tutto l'organismo), ma sono molto lente a distribuirsi lungo la pianta.

Nella quasi totalità le malattia virali sono sistemiche, ovvero che colpiscono tutto l'organismo. È una malattia nella quale il patogeno può spostarsi o attraverso

Il sistema vascolare, gli spazi intercellulari o altro. Questo non vuol dire che contemporaneamente tutta la pianta presenta lo stesso sintomo, ma nello stesso momento tutta la pianta mostrerà evidenti i sintomi.

Esempio: trovo una mela con una parte marcescente, questa infezione è localizzata. Un caso più difficile da inquadrare è la peronospora della vite, che anche se colpisce quasi completamente la pianta non da una malattia di tipo sistemico. I virus si muovono e molto spesso i sintomi compaiono quando l'infezione è già sistemica e il virus si è spostato localizzando gran parte della pianta.

I sintomi causati dai virus possono essere vari. Le malattie virali spesso non portano alla rapida morte della pianta, la pianta sopravvive e arriva alla fine del suo ciclo vitale, ma magari con poca produttività. Possono esserci casi di arricciamento fogliare o enazione, nanismo (piante che hanno produttività agronomica scarsa o bassa).

Riuscire a riconoscere la differenza tra il sintomo causato dal vettore e il sintomo causato dalla malattia. Su una stessa pianta, il sintomo della malattia virale deve essere diviso dal sintomo dell'afide (in sharka).

Variazioni qualitative e quantitative dei sintomi causati da virus e viroidi. Avere una malattia più o meno violenta può dipendere da:

1. Ceppo virale più o meno virulento, piante della stessa età e nello stesso impianto possono avere sintomatologia diversa.
2. Diversa suscettibilità dell'ospite, di tre barbabietole una è resistente, una è tollerante e quindi mostra qualche leggero sintomo, una è suscettibile e viene attaccata dal virus.
3. Età dell'ospite, ai virus piacciono le piante giovani, traggono godimento se il tessuto vegetale è attivo, se le cellule sono giovani e non senescenti. Le piante possono quindi essere aggredite in modo più grave durante la fase della loro giovinezza.

I virus sono agenti infettivi che possono moltiplicarsi solo all'interno di cellule vive, quindi possono vivere come parassiti obbligati. I virus hanno diverse dimensioni e già con ingrandimenti di 5/8000 volte sono visibili quelli più grossi. I virus erano già stati ipotizzati ma non erano visibili, solo negli anni '40 con il microscopio elettronico sono stati visti fino in profondità.

Origine dei virus:

Sono state fatte diverse ipotesi anche se ancora non si ha la certezza.

• Escape hypothesis: durante i processi evolutivi gli elementi genetici hanno iniziato a muoversi da cellula a cellula.
• Regressive hypothesis: i virus sono elementi residui di microrganismi cellulari, quindi sono elementi rimasti presenti che hanno avuto la capacità di passare attraverso la cellula madre.
• Virus-first hypothesis: questa ipotesi ci dice che i virus erano già presenti prima di tutti gli altri microrganismi. Sono delle entità primordiali che hanno iniziato a moltiplicarsi in quello che è il brodo virale.

Ogni

Un gruppo di ricerca ha dato la sua ipotesi suffragata da dati, per cui non conosciamo la vera origine dei virus. Attualmente conosciamo circa 4 mila virus patogeni: gli ospiti possono appartenere a qualsiasi taxon di esseri viventi, dal batterio fino all'uomo. Per quanto riguarda i virus vegetali quelli che conosciamo sono circa 1 migliaio. Si riteneva che il virus sia comunque un agente di malattia, che fa danno; da qualche anno è possibile andare a sequenziare i geni e quindi si tende a credere che esistano anche altri virus presenti nelle piante che non siano agenti di malattia, ma siano solo coinquilini delle piante stesse.

Quello che accomuna tutti i virus sono:

1. Dimensioni submicroscopiche (quindi è necessario un microscopio elettronico)
2. Presenza di acido nucleico e di un involucro proteico
3. Non hanno struttura cellulare
4. Sono privi di metabolismo
5. Dipendono dalle cellule ospiti per la loro moltiplicazione, manipolandone il congegno biosintetico della cellula

Che li ospita (per esempio utilizzando degli enzimi). I virus sono privi di metabolismo proprio (come se fossero delle molecole inermi fuori dalla cellula).

I virus sono stati classificati in tre tipologie dai primi virologi:

1. Virus tubuliformi, hanno la forma di un tubo stretto e molto lungo, che vanno da 600 a 2000 nanometri
2. Virus bacilliformi, sono dei bastoncelli corti che vanno dai 100 ai 500 nanometri
3. Virus isodiametrici, le classiche palle tipo coronavirus.

Struttura del virus e composizione.

I virus contengono un genoma e possono essere o a RNA o a DNA, non ci sono mai virus che possono contenere entrambi gli acidi nucleici. Il genoma è un genoma virale ed è rivestito da capside, una struttura proteica e molto compatta formata da delle subunità, quindi tanti blocchi che si uniscono tra di loro e danno una struttura produttiva.

Quali sono le funzioni del capside?

Ha importanti funzioni vitali, tra cui troviamo la protezione del genoma, infatti è

Una struttura molto compatta che è presente per proteggere la parte mobile e sensibile che è quella del DNA o RNA. Il genoma può favorire la traslocazione del virus nell'ospite, quindi le proteine sono in grado di far muovere il virus all'interno della cellula. Dentro la cellula esiste una struttura di fibrille, un leggerissimo reticolato proteico che mantiene in forma il citoplasma. Questi filamenti vengono letti dal capside o da strutture capsidiali per far muovere il virus. Quando parliamo di adattamento del virus all'ospite e al vettore, intendiamo che grazie al capside il virus non viene riconosciuto dalla cellula ospite, che quindi non riesce a attivare la risposta tipica della cellula in presenza di qualcosa di estraneo. La stessa cosa avviene anche con il vettore: quando una zanzara inghiotte un succo cellulare e dentro a questo succo è presente un virus, questo viene digerito a meno che il capside non abbia la capacità di legarsi.

all'epitelio del sistema digerente dell'insetto e quindi entrare nell'emocelo dell'insetto stesso. Infine il capside ha proprietà antigeniche, ovvero se io prendo quel virus o quel capside e lo inseriscono in un animale, questo produce anticorpi. Gli anticorpi riconoscono l'antigene ovunque esso sia, quindi utilizzo una tecnica di diagnosi grazie alla presenza di anticorpi per esempio nelle cavie. L'informazione genetica presente sul DNA o sull'RNA del mio virus dipende dalla qualità e dalla quantità del mio virus. I capside e le proteine da cui sono formati hanno delle particolari caratteristiche, ovvero hanno la capacità di autoassemblarsi. Le subunità proteiche una volta che vengono sintetizzate si legano automaticamente e strutturano il capside. Le proteine che formano il capside possono:

• Combinarsi spontaneamente tramite legami non covalenti, quindi senza la necessità di avere degli interventi.
• Ogni