Appunti Patologia viticola

Appunti patologia della vite – Pertot

Lezione 1 - La malattia

1.1 Definizioni

• Sindrome, si intende il quadro sintomatologico (tutti i sintomi della malattia e il loro decorso nel tempo)
• Diagnosi, riconoscimento dei sintomi e della malattia (analisi di vario tipo: sintomatologica, microbiologica)
• Prognosi, previsioni, andamento e esiti della malattia
• Profilassi, insieme dei metodi preventivi (prevenzione della malattia)
• Terapia, metodi curativi

Una pianta è sana quando le sue funzioni sono esplicate rispetto alle sue potenzialità genetiche (tutte le funzioni fisiologiche della pianta attive). Le funzioni sono: sviluppo cellulare, assorbimento di acqua ed elementi nutritivi e trasporto nella pianta, fotosintesi e trasporto dei prodotti fotosintetici, metabolismo dei composti, riproduzione e accumulo di sostanze di riserva.

Vi è una malattia quando c'è deviazione della norma anatomica (es. nella morfologia delle foglie) oppure funzionale (es. le radici non assorbono acqua). Malattia causata da uno o più agenti eziologici. La malattia è un malfunzionamento delle cellule e dei tessuti da azioni di disturbo del patogeno oppure del fattore ambientale, causando l’alterazione delle funzioni della pianta. Cause abiotiche (tipo fisico), cause biotiche (dovute a patogeni).

1.2 Evoluzione della malattia

La pianta reagisce all'attacco del patogeno nel sito di attacco, inizialmente non visibile, con cambiamenti istologici microscopici, ma quando l'attacco persiste la reazione si allarga e vi sono cambiamenti istologici macroscopici. Dall'inoculo del patogeno fino ai sintomi microscopici si parla di incubazione della malattia.

1.3 Azione dei patogeni

• Indebolimento della pianta ospite
• Uccisione o disturbo del metabolismo delle cellule della pianta con tossine, enzimi e sostanze regolatrici
• Blocco del trasporto di sostanze nutritive, minerali e acqua
• Danni causati da azioni ambientali, temperatura, stress idrici, ecc.

1.4 Tipologia di danno

• Indebolimento della pianta = riduzione della crescita o morte della pianta
• Funzione fisiologica alterata (dipendente dal tipo di tessuto colpito) = infezione delle radici interferisce con l’assorbimento dell’acqua ed elementi nutritivi, l’infezione dei vasi xilematici interferisce con traslocazione di acqua e minerali, infezione delle foglie interferisce con fotosintesi, le infezioni del floema interferiscono con la traslocazione dei fotosintati, infezioni ai fiori e ai frutti interferiscono con la riproduzione.
• Cellule colpite con divisione più veloce del normale (abnorme accrescimento) = convogliamento di sostanze nutritive e interferenza con le funzioni fisiologiche della pianta

1.5 Classificazione delle malattie

Criteri: Ospite vegetale, sintomo causato, organo attaccato, funzione fisiologica alterata, tipo di patogeno o agente, ecc.

Malattie biotiche causate da funghi, oomiceti (Plasmopara viticola), batteri, fitoplasmi, virus e viroidi. Batteri e virus in ambito vegetale sono poco frequenti rispetto al regno animale. Batteri, fitoplasmi e virus possono dare problemi su certe specie ma in ambito agrario hanno scarsa rilevanza. Antibiotici non hanno gran utilizzo poiché i batteri tendono a sviluppare velocemente resistenze e gli antibiotici hanno costi elevati e di vecchia generazione (efficacia ridotta già dopo 3/4 trattamenti). Per contrastare virus e viroidi è difficile trovare composti per il blocco della replicazione del virus poiché certi composti agiscono in ambito locale nella pianta (non in tutti i tessuti della pianta) a contrario degli animali che il composto antivirale si propaga in tutto il corpo.

Malattie abiotiche causate da temperatura alta o bassa, mancanza o eccesso di umidità del suolo, mancanza o eccesso di luce, mancanza di O₂, inquinamento atmosferico, carenza elementi nutritivi, tossicità dei minerali, pH del suolo, fitotossicità da pesticidi, pratiche colturali inadatte.

1.6 Caratteristiche principali agenti abiotici

• Ferite, effetti dipendono dalle cause come grandine, potatura vento
• Carenza o eccesso elementi nutritivi, sintomi diversi in base all’elemento nutritivo
• Alterazioni dovute a temperatura, fuoriuscita di citoplasma, stress cellulare
• Danni da freddo, cristalli di ghiaccio nelle cellule, morte della cellula
• Alterazioni da temperatura, come allessatura, scottura, necrosi
• Alterazioni da umidità, appassimento, avvizzimento, lenticellosi ed intumescenze, coltura dei frutti ed acinellatura, spaccatura dei frutti
• Alterazione ed eziologia multipla, es. marciume apicale del pomodoro (alterazione idrica e carenze nutrizionali)
• Alterazioni dovute ad impurità atmosferiche, dovuto a composti sulfurei e fluoridrici, smog e impurità solide
• Fitotossicità, danni da uso improprio di antiparassitari e diserbanti
• Avversità meteoriche, grandine, vento, neve e fulmini (distribuito attraverso filo di ferro del vigneto)

1.7 Agenti causali di malattie

1.8 Quadrilatero della malattia

Affinché insorga la malattia:

• Patogeno virulento/avirulento (attacca o no la pianta) dotato di virulenza ossia la forza nell’attaccare la pianta, che è una caratteristica peculiare intrinseca (dipende dal tipo di patogeno).
• Ceppi ipovirulenti, sono in grado di entrare nella pianta ma non esprimono la virulenza, utili in agricoltura poiché prevengono l’entrata di ceppi virulenti nella pianta.
• Pianta immune/infettabile (se la pianta resiste o soccombe a tutti gli attacchi del patogeno, concetto assoluto) dotata di resistenza/suscettibilità ossia che si lascia o non si lascia aggredire (concetto relativo)

1.9 Malattie endemiche ed epidemiche

Malattie endemiche sono malattie presenti in aree specifiche, frutto spesso di una coevoluzione ospite-patogeno, ciò ha portato l’esistenza di malattie in aree o continenti con impatto limitato sulla pianta stessa. Alcune malattie sono utili alla pianta ma non all’uomo, es. marciume del frutto per liberare il seme.

Malattie epidemiche sono malattie “importate”, con evoluzione rapida e rischio dell’eliminazione dell’ospite (epidemia). Hanno diffusione molto veloce, virulenza altissima e dannosità elevata mettendo in pericolo la specie vegetale.

1.10 Il parassitismo

Parassitismo è il meccanismo per cui un organismo vive all’interno di un altro ossia un rapporto di ordine alimentare (il parassita trae alimenti dall’ospite). Il patogeno è un parassita che viene chiamato patogeno quando esso causa una malattia. I patogeni delle piante appartengono allo stesso gruppo dei patogeni degli animali ma nessun patogeno vegetale è in grado di dare malattie a uomo e animale (tranne alcuni casi, cicaline e fitoplasmi).

Malattia infettiva: il patogeno è in grado di crescere e moltiplicarsi e diffondersi su altre piante sane e propagare la malattia. Parassita, organismo o virus che vive all’interno (endofita) o attaccato in intima associazione (epifita) con un altro organismo vivente dal quale trae parte essenziale del materiale per la sua esistenza senza conferire alcun beneficio e in cambio da malattia.

1.10.1 Parassiti

• Parassiti assoluti, devono completare il ciclo sull’ospite, necessitano di cellule vive che tendenzialmente non uccidono (non uccidono l’ospite), sopravvivenza legata alla vita dell’ospite, non sono allevabili su substrati di laboratorio, spesso caratterizzati da elevate sporulazioni per favorire la diffusione della specie e sono specifici (peronospora, oidio, ruggini)
• Parassiti obbligati, possono vivere anche fuori dall’ospite elettivo-primario ma vi devono tornare per completare il ciclo (carie e carboni)

1.10.2 Sapro-parassiti

• Saprofiti facoltativi, sono parassiti, quindi preferiscono le piante vive ma possono vivere anche a spese del materiale morto, generalmente tendono a uccidere i tessuti della pianta per poi vivere a spese della sostanza morta (es. Botritys cinerea), quindi possono permettersi di uccidere l’ospite
• Sapro-parassiti, comportamento intermedio
• Parassiti facoltativi, sono di norma saprofiti ma possono attaccare le piante vive

Ricapitolando

• Parassiti assoluti (biotrofo), possono vivere solo come parassiti (virus, oidi, ruggini, ecc)
• Parassiti obbligati (biotrofo), devono trascorrere parte del loro ciclo nella pianta ospite
• Parassiti facoltativi (necrotrofo), sono capaci di vivere come saprofiti in natura o di crescere su messi di laboratorio
• Emibiotrofi, ossia sono biotrofi e necrotrofi in base a delle fasi della loro vita es, peronospora

I parassiti, tranne alghe e angiosperme parassite, sono totalmente eterotrofi e si distinguono dai saprofiti per la capacità di insediarsi nei tessuti vivi.

1.11 Definizioni

Patogenicità e suscettibilità sono attributi qualitativi rispettivamente di parassita e ospite, la prima si misura come virulenza e la seconda come resistenza.

• Immunità o resistenza non-ospite, quando i patogeni hanno sistemi infettivi adatti solo ad una specie mirata e quindi le piante che non possono essere infettate presenteranno una resistenza non-ospite, cioè immunità
• Tolleranza, la pianta si infetta ma senza danni significativi, non esprimibile con un parametro fisso ma varia in base alla percentuale di resistenza e porta spesso a portatori sani
• Suscettibilità, propensione ad ammalarsi
• Resistenza, tendenza a non ammalarsi

1.12 Simbiosi

Convivenza di due o più organismi in stretto contatto di cui possono beneficiare entrambi i bionti o solo uno di essi. Le simbiosi mutualistiche danno beneficio reciproco mentre le simbiosi parassitarie o commensaliche, uno solo dei due bionti trae vantaggio.

1.13 Host range del patogeno

Non è altro che l’insieme o varietà di piante compite da un singolo patogeno es. oidio HR molto basso (solo Vitis vinifera) e muffa grigia HR elevato (molte specie di piante). I patogeni differiscono per il tipo di pianta che possono attaccare, per il tipo di organo o tessuto della pianta che infettano e per l’età dell’organo o tessuto attaccato.

Lezione 2 - I patogeni biotici

2.1 Funghi

Sono note più di 100 mila specie e 10 mila causano malattie nelle piante, costituiti da ife, micelio, conidi e spore, immobili, dimensioni 2-10 micron diametro, eucarioti, eterotrofi (parassiti/saprofiti), biotrofi, necrotrofi ed emibiotrofi, diverse strutture funginee: clamidospore, stroma, rizomorfe e scleorozi. I funghi non producono tessuti.

2.1.1 Ascomiceti

Es. oidio.

Chasmotecio facente parte degli Ascomiceti, tipico corpo fruttifero della fase sessuata dell’oidio, struttura tondeggiante con delle appendici contenente le ascospore. Dal Chasmotecio fuoriescono gli aschi da cui derivano le ascospore. Le ascospore sono contenute in aschi in numeri variabili pari da 2 a 10.

2.1.2 Basidiomiceti

Basidiomiceti, importante ruolo con la sostanza organica morta, hanno una forte correlazione con le piante da tronco della foresta, creando le endomicorrize, che servono alla pianta per nutrienti e difesa. I basidiomiceti sono i macrofunghi naturali, anche commestibili. Hanno corpo fruttifero tipico, con gambo e cappello. I Basidi (lamelle) sono localizzati nella parte inferiore del cappello oppure una sezione spugnosa. La superficie delle lamelle è ricoperta da uno strato ifale, chiamate basidiospore, ossia il risultato della fase sessuale da cui deriva la meiosi. Sono agganciate al Basidio in 4 siti e quando sono mature si staccano per colonizzare il tessuto morto. I Basidiomiceti sono riconoscibili anche grazie alla cosiddetta “connessione a fibbia” delle ife di questi funghi, che permettono il passaggio del contenuto ifale tra le cellule, bypassando i setti. Corpi fruttiferi molto vari, forme, dimensioni, con molta variabilità in natura. La maggior parte del ciclo dei Basidiomiceti è in forma aploide. Es. Puccinia graminis responsabile della ruggine del frumento.

2.1.3 Oomiceti

Non sono funghi ma hanno caratteristiche morfologiche simili. Di questa categoria fa parte la Peronospora. Sono immobili ma l’infezione avviene tramite zoospore mobili, trovando gli stomi nella pagina inferiore delle foglie e infettando la pianta da lì. Dimensioni da 2 a 10 micron di diametro. Sono biotrofi ma alcuni di questi hanno comportamento emibiotrofo, come la peronospora, quindi ha una fase in cui si nutre di tessuto morto. Fanno parte della categoria dei parassiti, quindi sono eterotrofi. Oomiceti hanno la loro struttura asessuata nelle cellule dell’ospite vegetale. La struttura tondeggiante formata all’interno, chiamata oogonio, che altro non è che la fase sessuata, dopo la fecondazione produce la oospora. Queste hanno doppia parete protettiva, per questo motivo è molto difficile uccidere la peronospora poiché queste oospore aiutano a contrastare i fungicidi (termine improprio, non è un fungo la Peronospora) e passare le fasi di crisi. Le ife degli oomiceti non hanno setti, sono ife cenocitiche, ossia tubi abbastanza vuoti, se ci sono setti, si formano tardi a piena maturità. L’anteridio e oogonio appartengono a ceppi diversi geneticamente, per avere ricombinazione e far avvenire la fecondazione (avviene solo tra organismi diversi). Hanno ife e micelio simili agli altri funghi, hanno rami sporangiofori (del genere Plasmopara)

2.2 Batteri

Sono note circa 1600 specie, circa 100 causano malattie nelle piante. Squilibrio batteri funghi (100 contro 1000). Sono tutti mobili, tramite flagelli e pili. Molti sporigeni e alcuni asporigeni. Hanno dimensioni di 0,6-3,5 micron. Hanno spesso strato mucillaginoso, divisi in Gram + e Gram -. Si riproducono tramite fissione binaria e sono procarioti ma alcuni risultano eterotrofi.

2.3 Virus

Sono note circa 2000 specie e circa la metà causa malattie nelle piante. Ha mobilità molto limitata da solo, ma molto elevata grazie a un vettore (ospite). Sono a ssRNA o ssDNA e dsDNA con involucro proteico. Dimensioni da 15 a 300 nanometri. Possono trasmettersi anche tramite sfregamento tra foglie di piante vicine. Necessitano di una cellula viva per replicarsi, quindi nell’ambiente hanno sopravvivenza molto limitata senza ospite.

2.4 Fitoplasmi

Tassonomia controversa, vivono all’interno della pianta ospite dell’insetto vettore. Non hanno parete cellulare quindi hanno forma pleomorfa (si allungano seguendo la corrente floematica). Forma intermedia tra batterio e virus, hanno membrana proteico-glucidica e lipidica. Non hanno un vero nucleo ben definito e non sono coltivabili in laboratorio. Provocano malattie nel floema e sono trasmessi in natura da insetti dotati di apparato boccale pungente succhiante.

2.5 Fanerogame parassite

Piante che vivono a spese di altre piante. Vi sono due tipi:

• Parzialmente parassite, hanno sia foglie verdi che radici (es. i generi Melapyrum) oppure soltanto foglie verdi come il vischio, in cui le radici sono trasformate in austori che penetrano nei tessuti della pianta ospite
• Interamente parassite, non possiedono né radici né foglie verdi. Le fanerogame del genere Cuscuta attaccano diverse piante coltivate mentre le Orobanche colpiscono principalmente le leguminose

2.6 Nematodi

Pseudo celomati, forma a vermicello. Degradano la sostanza organica, alcuni hanno apparato boccale pungente succhiante e traggono nutrimento dalla pianta. Sono vettori di virus.

2.7 Malattie – identificazione

Da agente patogeno:

• Sintomi caratteristici da agente patogeno
• Presenza del patogeno sulla pianta
• Se il patogeno è nuovo, necessita di evadere le regole di Koch.

Da cause ambientali sfavorevoli:

• Presenti sintomi caratteristici (condizioni anomale e sfavorevoli)
• Se non ci sono sintomi caratteristici si ricorre ad analisi chimica, misure di pH, meteo

2.7.1 Regole di Koch – patogeno non assoluto

1. Patogeno associato a tutte le piante con sindrome uguale
2. Isolare patogeno da 1)
3. Allevarlo su substrato artificiale
4. Descrivere sue caratteristiche
5. Inoculare piante sane, stessa specie e ottenere
6. Stessi sintomi di cui 1)
7. Re-isolare stesso patogeno con caratteristiche di cui 1) e 4)

2.7.2 Regole di Koch – patogeno assoluto

1. Patogeno associato a tutte le piante con sindrome uguale
2. (Isolare da pianta e descrivere)
3. Inoculare pianta sane stessa specie ed ottenere stessi sintomi che in 1)
4. (Re-isolare da pianta e descrivere)

Lezione 3 - Diagnosi delle malattie delle piante

3.1 Sintomatologia

Approccio più semplice ed economico che prevede la ricerca dei sintomi. Poi si confrontano i sintomi con quello che trovo in bibliografia, parlando con esperti, leggendo articoli. Basata molto anche sull’esperienza dell’utente. La maggior parte delle malattie delle piante coltivate si identifica tramite la sintomatologia. La diagnosi sintomatologica è molto difficile con malattie con sintomi simili o negli stadi iniziali ed è basata sull’osservazione della pianta e della distribuzione del sintomo. Non è detto che si trova il patogeno dove è il sintomo.

Sintomi divisi per gruppi:

• Sottosviluppo di tessuti o organi, come arresto della crescita delle piante, internodi accorciati, clorosi delle foglie, sviluppo inadeguato delle radici, produzione inadeguata di clorofilla
• Crescita abnorme di tessuti o organi, come galle sulle radici, steli o foglie, scopazzi e fiori alterati
• Necrosi o morte di parti di piante, possono essere evidenti, quando colpiscono l’intera pianta; filloptosi, disseccamento, macchie fogliari e marciumi di frutto
• Alterazione dell’aspetto normale, mosaico verde chiaro e scuro, sulle foglie e alterazione della colorazione delle foglie e fiori

La progressione dei sintomi può variare in modo significativo in base alla malattia, condizioni ambientali, condizioni della pianta, ecc. La progressione dei sintomi è una delle caratteristiche principali associate ai problemi causati da patogeni. Ci sono sintomi primari...