Fitopatologia

Fitopatologia

Fitopatologia è la scienza che studia le malattie delle piante. Con il termine malattia si intende una deviazione dal normale funzionamento dei processi fisiologici, causata dall'azione irritativa continua di uno o più fattori. Questo concetto può essere definibile solo dal confronto con uno stato di sanità cioè di normalità, ed è necessario che il fattore di stress interagisca con la pianta per un certo periodo di tempo. Vi sono vari fattori che causano malattia:

Fattori biotici e abiotici

• Biotici: virus, viroidi, fitoplasmi, batteri, funghi e oomiceti; questi portano a malattie infettive o parassitarie.
• Abiotici: inquinanti, stress salini, stress idrici, stress nutrizionali; portano a malattie non infettive o non parassitarie.

Malattie infettive

Alcune malattie da virus possono essere: virus dell'avvizzimento maculato del pomodoro, violatura delle drupacee. Malattie da viroidi: tubero fusiforme della patata. Malattie da procarioti fitopatogeni: si tratta di individui dove non vi è una membrana che separa materiale. Tra questi troviamo i batteri classici, batteri esigenti, spiroplasmi, fitoplasmi, attinomiceti.

• I batteri classici sono quelli che portano a marciume nero del cavolfiore. I batteri esigenti sono molto difficilmente coltivabili in vitro, necessitano di substrati idonei ed hanno una crescita lenta. Tra questi ricordiamo la Xylella fastidiosa riconosciuta responsabile del disseccamento rapido dell'olivo (che per ora ha colpito il Salento).
• Malattie da spiroplasmi: stubborn degli agrumi causato da Spiroplasma citri che causa un ripiegamento delle foglie, fiori fuori stagione e frutti con diversa maturazione.
• Malattie da fitoplasmi: sintomi di Flavescenza dorata su cultivar di vite a bacca rossa e bianca date dal Candidatus Phytoplasma vitis.
• Malattie da attinomiceti: scabbia della patata da Streptomyces scabiei.
• Malattie da protozoi fitopatogeni.
• Malattie da cromisti: peronospora della vite da Plasmopara viticola.
• Malattie da funghi: sono comprese le “malattie da ruggine”: ricordiamo la ruggine lineare del grano da Puccinia graminis; la Taphrina pruni ovvero la malattia che colpisce il susino; la Moniliosi che va a colpire le pomacee e le drupacee ed è causata dai funghi della famiglia Monilia, si parla in questo caso di muffa a circoli.
• Malattie da fanerogame parassite.

Malattie non infettive o non parassitarie

Questi tipi di malattie sono causate da fattori abiotici:

• Da fattori climatici: possono essere dovute da illuminazione eccessiva o scarsa che può portare all'alterazione dell'apparato fotosintetico; un altro esempio sono le temperature basse (come ad esempio gelate tardive o precoci) oppure elevate (come ad esempio ustioni o scottature).
• Da fattori nutrizionali: esempi possono essere una carenza (molto comune) di potassio, ferro, fosforo o manganese.
• Da pratiche agricole errate: ad esempio foglie con alterazioni per un eccesso tossico di alcune sostanze che possono andare a colpire la pianta che ne è suscettibile.

Condizioni necessarie per l'instaurarsi di una malattia

Per far sì che una pianta si ammali è necessario che si verifichino contemporaneamente tre condizioni:

• La presenza di un patogeno virulento capace di attaccare la pianta (P)
• La presenza di una pianta suscettibile al patogeno (S)
• La presenza di un ambiente favorevole all'instaurarsi della malattia (A)

Sappiamo che all'interno di una popolazione sono presenti ceppi più patogeni e ceppi meno patogeni; per esprimere quantitativamente la patogenicità si parla di virulenza. In relazione allo svilupparsi di una malattia possiamo introdurre il triangolo della malattia: quando i tre fattori sopra elencati sono completamente favorevoli, allora il triangolo è “completamente colorato”. Se uno dei patogeni è meno virulento o se le temperature sono sfavorevoli alla propagazione o se si ha una certa resistenza ai patogeni, allora la patogenicità verrà ostacolata e quindi la severità della malattia tenderà a diminuire: si parla infatti di riduzione della suscettibilità dell'ospite, riduzione della virulenza del patogeno e condizioni ambientali meno favorevoli.

PSA: È importante che i tre fattori interagiscano per un certo periodo di tempo per poter andare a provocare danni. Per questo motivo al triangolo si va ad aggiungere un quarto fattore andando così a formare la piramide della malattia.

Classificazione delle malattie

Le malattie possono essere classificate in base a:

• Infettività: infettive e non infettive.
• Localizzazione: localizzate o sistemiche. Le prime interessano solo una parte della pianta e ne sono responsabili: batteri, funghi, oomiceti. Le seconde invece sono a carico dell'intera pianta in quanto tutte le cellule della pianta contengono il patogeno ma sono da ritenersi esenti le cellule degli apici vegetativi; di queste ne sono responsabili: virus, funghi tracheomicoti e i fitoplasmi.
• Agente eziologico: micosi, batteriosi, virosi, fitoplasmi.
• Secondo il criterio fisiologico:

• Malattie epifitiche: fumaggini. Ne sono responsabili gli afidi i quali secernono un liquido zuccherino che permette di avere un terreno favorevole per lo sviluppo di funghi.
• Malattie ipnochereutiche: tra queste ricordiamo la carie da legno che va a compromettere la resistenza meccanica e se vanno ad interessare oltre un terzo della superficie portano alla stroncatura, rendendo il legno friabile e polverulento.
• Malattie trofiche: ne sono responsabili i batteri biotrofi (essi vivono a spese di piante che si trovano in un buono stato di salute e ne traggono nutrimento; una volta che prolificano portano alla morte della pianta); un esempio di questi è l'oidio, che va a produrre spore sessuali, o le ruggini.
• Malattie necrotiche: ne sono responsabili i batteri necrotrofi (questi infettano tramite tossine ed enzimi, portano la pianta alla morte e solo dopo se ne nutrono).
• Malattie litiche: si manifestano con comparsa di marciumi e provocano la degradazione della lamella mediana, la perdita di elettroliti ed infine il marciume stesso.
• Malattie vascolari: si manifestano a livello dei vasi conduttori.

Patogeni e parassiti

Per patogeno intendiamo qualsiasi entità che entra in contatto con il nostro organismo e crea dunque un problema/malattia. Questo concetto è diverso da quello di parassita, per cui intendiamo una qualsiasi entità che vive a spese di un altro organismo danneggiandolo, soprattutto mediante la sottrazione di sostanze nutritive e produzione di sostanze tossiche. Tutti i parassiti sono patogeni ma non viceversa.

Rapporti trofici nel parassitismo

Esistono organismi autotrofi (ovvero organismi in grado di sintetizzare sostanza organica autonomamente dalla sostanza minerale) e eterotrofi (organismi non in grado di formare sostanza organica autonomamente). Tra gli eterotrofi noi distinguiamo:

• Saprofiti: si nutrono di sostanza morta o in decomposizione.
• Parassiti: sono capaci di insediarsi su tessuti di organismi viventi.

Dal punto di vista trofico i parassiti possono distinguersi in:

• Obbligati: questi sono parassiti biotrofi, solitamente non coltivabili su substrati artificiali e che sono capaci di vivere solo a carico di matrice vegetale vivente.
• Facoltativi: questi sono parassiti necrotrofi, capaci di vivere anche a spese di sostanze organiche in decomposizione, ovvero di comportarsi anche da saprofiti. Essi prima uccidono il tessuto vegetale e solo dopo ne traggono le sostanze di cui hanno bisogno. A questo gruppo appartengono i funghi e i batteri fitopatogeni che utilizzano come fattori di aggressione degli enzimi che degradano la lamella mediana e la parete cellulare.

Per patogenicità intendiamo la capacità di un agente infettivo di causare malattia mentre per virulenza la misura della patogenicità e quindi la capacità di un patogeno di causa maggiore o minor danno in una data pianta. Degli esempi a riguardo possono essere:

• Per quanto riguarda la patogenicità: parliamo di Xanthomonas axonopodis pv. Phaseoli. Si tratta di una specie batterica patogena su fagiolo, è capace di infettare la pianta e di produrre in essa la malattia che è nota come maculatura comune del fagiolo.
• Per quanto riguarda invece la virulenza: di questo batterio esistono due varianti: i ceppi appartenenti alla variante fucans che sono più virulenti capaci di produrre pigmenti che danno sintomi più gravi rispetto all'altra variante che è quella non fucans.

Specializzazione parassitaria

Questa può essere d'organo o d'ospite. Parliamo di specializzazione d'organo quando alcuni parassiti possono attaccare tutte le parti di una pianta oppure, in maniera preferenziale, alcune sue porzioni. Esempi possono essere: gli agenti dell'oidio che vanno ad attaccare le porzioni epigeee, la Rosellinia necatrix, e i virus che danno infezioni sistemiche.

Parliamo invece di specializzazione d'ospite quando un parassita attacca piante appartenenti allo stesso genere e specie, o addirittura specifiche varietà. Possiamo quindi parlare di:

• Formae speciales: sono forme differenti di una stessa specie patogena, indistinguibili dal punto di vista morfologico ma distinguibili invece per la loro capacità di attaccare piante appartenenti a specie diverse. Un esempio è il Fusarium oxysporum f.sp lycopersici che va ad attaccare il pomodoro, e f.sp dianthi che va ad attaccare il geranio. Nei batteri di può parlare di patovar come ad esempio Pseudomonas syringae pv. Tomato che va ad attaccare il pomodoro, f.sp. Actinidiae che attacca invece l'actinidia.
• Razza fisiologica: quando la specializzazione è a livello della cultivar di pianta ospite. La distinzione in razze fisiologiche avviene grazie alla presenza di determinati geni di resistenza. Infatti si va a piantare le specie che si interessano, si inocula il virus e si va a vedere quale pianta resiste e quale invece no. Sapere che in un ambiente sono presenti determinate razze è importante perché così eviteremo di seminare razze che hanno lo stesso gene di resistenza. Alcuni parassiti non presentano specializzazione d'ospite e vanno quindi ad attaccare piante appartenenti a famiglie differenti (polifagi).

Si arriva dunque a parlare di:

• Recettività (suscettibilità): predisposizione di una pianta a contrarre la malattia.
• Resistenza: capacità della pianta di bloccare o ostacolare l'insorgenza di una malattia; tutto ciò è collegato alla presenza di geni di resistenza, i quali se mancano permettono al microrganismo di agire indisturbato.

Per calcolare il numero di razze fisiologiche: numero = Xⁿ; dove X è il numero di possibili reazioni dell'ospite ed n è il numero di ospiti differenziali.

Sintomatologia

Si tratta dell'individuazione dei sintomi e segni differenziali associati ad una malattia. Per sintomo si intende una manifestazione macroscopica interna/esterna visibile ad occhio nudo, di una malattia e si tratta dunque di un'alterazione a carico della pianta. Il segno rappresenta invece l'evidente presenza del patogeno, si tratta infatti di strutture vegetative o riproduttive del patogeno presenti sulla pianta (o sua parte) malata. Sono evidenti su organi attaccati da funghi o oomiceti (un esempio sono le fruttificazioni agamiche Penicillium expansum, su mela con sintomi di marciume).

Segni e sintomi possono coesistere oppure può essere presente solo uno o solo l'altro; a volte invece, anche se raramente può essere visibile un segno prima ancora che un sintomo si renda evidente.

Esempi di sintomi

• Rogna dell'olivo: causata dal batterio Pseudomonas savastanoi pv. savastanoi. Si tratta di una malattia che dà luogo a formazioni tumorali (il batterio infatti altera il metabolismo delle cellule delle piante). Ciò che si vede è un sintomo.
• Peronospora della vite: in questo caso il patogeno dà luogo a muffetta bianca nella pagina inferiore.

Si parla di quadro sintomatologico o sindrome per quanto riguarda l'insieme dei sintomi associati ad una malattia. Esso permette di distinguere una pianta malata da una pianta sana e può variare anche in base all'età della pianta che viene attaccata e quindi del suo stadio di evoluzione. Conoscere i sintomi è molto importante per poter conoscere il fattore che ha dato origine a quella determinata alterazione; l'analisi dei sintomi è dunque il punto di partenza ma da sola non basta per poter affermare la causa di una malattia.

Si parla infatti di convergenza e divergenza dei sintomi:

• La convergenza dei sintomi si verifica quando a carico dello stesso ospite, due patogeni differenti danno lo stesso quadro sintomatico, e quindi sintomi simili (un esempio sono gli arrossamenti ed accartocciamenti fogliari causati da infezioni di Grapevine Leafroll virus e sintomi di flavescenza dorata su Barbera).
• La divergenza invece si verifica quando lo stesso patogeno causa su una certa pianta ospite sintomi differenti, anche in funzione dell'età della pianta e delle condizioni climatiche (un esempio può essere quello delle macchie di olio e peronospora a mosaico causate da attacchi di Plasmopara viticola su foglie di età differente).

Classificazione dei sintomi

• Modificazione del colore:
• Clorosi e/o giallumi: quando le aree verdi della pianta diventano sbiadite o ingiallite a causa della scomparsa parziale o totale della clorofilla. Può interessare tutta l'area fogliare (ad esempio le foglie di vite cloritiche a causa di Fe-carenza o per N-carenza); interessare le nervature; interessare le aree perinervali (e questo può portare addirittura a scolorazione); può inoltre andare a formare dei piccoli tasselli come mosaico (ad esempio la peronospora a mosaico); oppure ancora disporsi a formare grandi macchie irregolari o in altri casi macchie anulari e in altri ancora macchie strette allungate lungo le nervature (ad esempio sui cereali).
• Rottura del colore: si verifica quando sui petali si ha la comparsa di macchie o striature di colore differente al normale, causato per lo più da infezioni virali. In alcune specie ornamentali questo può rappresentare un pregio.
• Arrossamento: un tessuto normalmente verde assume una colorazione rossastra a seguito della scomparsa della clorofilla e prevalenza di pigmenti antociani.
• Argentatura: le foglie assumono un riflesso argenteo a causa del distacco dello strato epidermico dei tessuti sottostanti. Questo è un tipico sintomo del mal del piombo del pesco causato da Stereum purpureum.
• Imbrunimento: un tessuto normalmente verde assume una colorazione scura a seguito della comparsa di pigmenti scuri. Importante ricordare che l'imbrunimento non altera la consistenza dei tessuti ma muta solo il colore. Un esempio può essere l'imbrunimento dei vasi xilematici (tracheomiceti).
• Necrosi e altre alterazioni degenerative:
• Per necrosi intendiamo sintomi esterni o interni risultanti dalla morte di gruppi di cellule o di estese zone di tessuto. Può essere localizzata, quando interessa una o poche cellule; o generalizzata quando è estesa ad un complesso cellulare o ad un intero organo. Solitamente la necrosi è l'evoluzione della clorosi (infatti prima abbiamo la perdita di clorofilla, poi l'alterazione della fotosintesi e quindi la compromissione delle funzionalità: necrosi).
• Necrosi a ventaglio: la foto mostra una tipica necrosi a ventaglio in foglie di vite colpita da mal dell'esca.
• Macchie a bersaglio: si tratta di zonature concentriche con necrosi al centro e clorosi periferiche alle macchie.
• La foto mostra una pesca affetta da Corineoantracnosi: si tratta del collasso dei tessuti necrotici per degenerazione dei tessuti sottostanti.
• Bronzatura: necrosi puntiforme. La foto mostra un acino di uva colpito da un'infezione da oidio.
• Picchiettatura, macchiettature, maculatura: aree necrotiche di dimensioni crescenti.
• Alterazioni della consistenza: Marciume
• Si tratta di un sintomo dovuto al disfacimento delle pareti delle cellule vegetali; tale disfacimento precede la morte cellulare.
• Marciume molle o acquoso o cancrena: esso è caratterizzato dalla presenza di tessuto acquoso; l'acqua poi va ad evaporare e diventa così secco.
• Marciume asciutto o secco o mummificazione.
• Marciume acido.
• Marciume radici o colletto della pianta: la foto mostra questo marciume causato da Armillaria mellea.
• Carie
• Si tratta della degradazione dei tessuti in massa polverulenta, asciutta e friabile; è causata da funghi che producono enzimi i quali degradano le parti lignificate andando ad attaccare la lignina: la pianta è così soggetta a stroncatura.
• Bianca: nota anche come carie costruttiva, essa è caratterizzata dalla degradazione della lignina affiancata dalla degradazione delle altre componenti del legno il quale viene trasformato in una massa bianca/giallastra polverulenta.
• Bruna: nota anche come carie cubica, essa è causata da funghi che determinano la rimozione selettiva della cellulosa, senza toccare la lignina. Il legno viene trasformato in una massa bruno-rossastra.
• Molle: nota anche come carie soffice, essa è causata da funghi che degradano la cellulosa e le emicellulose portando alla formazione di cavità di piccole dimensioni.
• Scabbia: si tratta della necrosi superficiale di organi carnosi.
• Suberosi: si tratta della produzione anomala di sughero da parte di organi.