Appunti biotecnologie fitopatologiche

Interazione tra Trichoderma e piante

Dei ceppi di Trichoderma colonizzano la superficie delle radici e gli strati più esterni della corteccia. Questa interazione stabilisce delle zone di interazione in cui i Trichodermi rilasciano delle molecole bioattive. La pianta produce materiale che viene dalla parete cellulare e fattori biochimici che limitano la crescita di Trichodermi rendendoli avirulenti. I patogeni possono attaccare le radici ma in presenza di Tricoderma l'infezione è ridotta dalle stesse molecole che rendono i Tricodermi avirulenti. Tuttavia molti ceppi di Trichoderma inducono nella pianta una resistenza sistemica, probabilmente attraverso l'azione di un meccanismo di segnale. Successivamente quando i patogeni attaccano le foglie della pianta, essa risponderà rapidamente producendo enzimi e composti antimicrobici dato che è attiva la resistenza sistemica.

IPOVIRULENZA ESCLUSIVA

L'agente causale del Cancro della corteccia del castagno, se parassitizzato da un micovirus (un virus)

Ruolo benefico del microbiota

Il microbiota consente di controllare le malattie causate dai patogeni; promuovere la crescita della pianta tramite la produzione di ormoni; aumentare la disponibilità di nutrienti come azoto, fosforo e micronutrienti e questa attività è chiamata biofertilizzazione del suolo; permette il biorisanamento del terreno cioè rimuovere i prodotti tossici e degradarli; permette di indurre risposte di difesa delle piante.

Rizosfera

La rizosfera è la porzione di suolo che circonda le radici ed è suddivisa in 3 zone:

1. La ectorizosfera è lo strato di terreno ad immediato contatto con le radici;
2. Il rizoplano è la superficie esterna della radice;
3. L'endorizosfera va dalla superficie delle radici ai primi strati cellulari interni.

Microrganismi endofiti (MO specializzati alla colonizzazione delle radici)

Tra i...

Microrganismi associati alle piante ci sono gli endofiti che risiedono all'interno della pianta senza effetti negativi su di essi. Essi contribuiscono alla crescita, sviluppo e alla capacità di adattamento della pianta.

I MO che sono in grado di penetrare e invadere le radici e i tessuti interni formano il microbiota dell'endosfera. L'endosfera è colonizzata da funghi, batteri e in misura minore da Archaea, ed alcuni di questi MO interagiscono con la pianta ospite.

A livello radicale vi sono i funghi micorrizici, gli azoto fissatori della famiglia delle Rhizobiacee, e i batteri endofiti. Gli endofiti della radice spesso colonizzano e penetrano nell'epidermide radicale. Dopo la colonizzazione iniziale, alcuni endofiti possono passare ad altre zone della pianta tramite i tessuti vascolari.

Gli endofiti si muovono dai semi alle radici nei tessuti vegetali, ed è stato dimostrato che gli endofiti iniettati in fusti si spostano nelle radici e nella rizosfera.

E ciò dimostra che il microbiota della radice è in continuo movimento. Gli endofiti possono essere classificati in base alle loro strategie di vita in:

1. Obbligati, i quali non sono in grado di svilupparsi al di fuori delle piante e sono trasmessi tramite semi;
2. Facoltativi, che vivono sia liberi nel suolo sia nelle piante, e le colonizzano solo quando c'è l'occasione, e lo fanno tramite infezione coordinata;
3. Passivi, i quali non colonizzano la pianta in modo attivo ma tramite ferite nelle radici.

Analizzando il microbioma di piante di pomodoro, con particolare attenzione agli endofiti delle radici, si è cercato di trovare batteri potenzialmente utili come bioinoculanti con attività di promozione della crescita e di antagonismo nei confronti dei patogeni.

CAPITOLO 13

APPLICAZIONI BIOTECNOLOGICHE ALLA DIAGNOSI DELLE MALATTIE DELLE PIANTE

La diagnosi delle malattie delle piante si effettua tramite l'anamnesi, analisi dei sintomi, isolamento in

coltura di funghi e batteri, l'osservazione microscopica, verificare se la malattia o il patogeno segue i postulati di Kock, la sierodiagnosi e la diagnosi molecolare. (Bisogna compilare un foglio in cui metto i dati del campione, i sintomi, l'organo colpito e la provenienza). Le diagnosi sono eseguite per le malattie da virus e virus-simili, per le malattie batteriche, per le malattie da fitoplasmi e batteri esigenti, per le malattie fungine.

La diagnosi è l'identificazione della natura e della causa della malattia. Il rilevamento è l'accertamento di un determinato organismo in una pianta. L'identificazione è l'assegnazione di un organismo sconosciuto a un gruppo tassonomico. La diversità è la variazione fenotipica e/o genotipica all'interno di una popolazione di patogeni che è riferita alla sistematica, ai livelli di tassonomia.

Isolamento di funghi e batteri da tessuti vegetali. Molte malattie possono essere

diagnosticate ad occhio nudo o tramite l'ausilio di un microscopio, quindi l'isolamento del patogeno non è necessario. Molte malattie batteriche e fungine sono molto simili e per queste è necessaria un'analisi più approfondita.

In alcuni casi il patogeno che causa la malattia è in miscela con altri contaminanti, o l'alterazione è dovuta a fattori abiotici su cui si sono poi stabiliti dei parassiti secondari patogeni saprofiti. Di fronte a questi casi o in caso ci troviamo di fronte a una nuova malattia in cui è necessario soddisfare i postulati di Kock, bisogna procedere con l'isolamento del agente causale della malattia.

Per l'isolamento dei funghi bisogna prendere il materiale vegetale affetto dai sintomi di una probabile malattia fungina, bisogna tagliare una sezione di tessuto dal margine della lesione in modo da avere nella stessa sezione porzioni di pianta sana e porzioni di pianta malata. Il taglio deve avvenire con