Appunti per l'esame di Patologia vegetale

DNA = MATRICE IN AGAROSIO

RNA = MATRICE DI POLIACRILAMMIDE ( Polimero derivante da acido acrilico ) .

RILEVAMENTO DI ACIDI NUCLEICI CON SONDE MOLECOLARI :

IBRIDAZIONE : Ibridare significa accoppiare due filamenti che però hanno origine diversa . Un filamento

è quello del DNA che si sta cercando , mentre l’altro filamento è quello di riferimento .

SONDA MOLECOLARE : La sonda molecolare consiste in una seconda molecola ( un filamento di DNA )

che presentando delle similitudini alla prima , si lega .

Le sonde molecolari più utilizzate sono singoli filamenti di DNA o RNA che opportunamente marcati , si

legheranno ad un secondo filamento immobilizzato su un supporto solido che prende il nome di

BERSAGLIO .

DIAGNOSITICA MOLECOLARE : Si tratta di un metodo orientato allo studio del corredo genetico ( quindi del

genoma di un individuo ) .

A volte lo studio viene effettuato su tutto , altre volte solo su una parte . Se per esempio abbiamo a che

fare con geni che sono caratterizzanti o specifici , la tendenza è quella di mirare la ricerca nei confronti di

quel gene . In casi in cui si ha a che fare con i VOROIDI che per la loro piccola dimensione non hanno gene ,

si mira ad evidenziare tutto il loro genoma .

FUNGHI FITOPATOGENI

PRINCIPALI CARATTERI DEI FUNGHI FITOPATOGENI : I funghi fitopatogeni si differenziano in :

1) NECROTROFICI 2) BIOTROFICI .

FUNGHI NECROTROFICI : Sono quelli che prima attaccano le cellule vegetali , uccidendole e quindi solo

dopo se ne fanno nutrimento , mentre i funghi BIOTROFICI invece alterano solo parzialmente la membrana

cellulare , dove in pratica ne attaccano la parete ma non la membrana , mantenendo viva la cellula e

potendo così assumere alimenti da essa . Il processo non durerà indefinitamente , infatti quando la cellula

vegetale sarà svuotata dei nutrimenti , morirà .

· LE CELLULE DELL’OSPITE VENGONO UCCISE RAPIDAMENTE : Si , nei necrotrofici , NO nei BIOTROFICI .

· Si producono enzimi litici e tossine : SI , nei NECROTROFICI . NO , nei BIOTROFICI , ma solo enzimi

necessari per la penetrazione nell’ospite .

· Strutture specializzate per il parassitismo : Sono gli AUSTORI , tipici dei BIOTROFI ( Estremità IFALE di un

fungo PARASSITA , oppure è un estroflessione simile ad una radice che invagina la cellula in modo vitale ma

attingendo nutrienti da essa . )

· PENETRANO PER FERITE : SI nei NECROFICI ; NO , nei BIOTROFICI IN QUANTO PENETRANO PER SUPERFICIE

INTEGRALE .

· PENETRAZIONE DIRETTA : NO , nei necrotrofi ; SI/NO Nei BIOTROFI ,ma generalmente si .

CONTATTO INIZIALE : Contatto tra patogeno e superficie che può essere fogliare , radicale , fiorale con la

conseguenza di generare SPORE . Le SPORE , devono germinare grazie ad alcuni fattori favorevoli come la

TEMPERATURA IDEALE , giusta IMIDITA’.

Quando i patogeni arrivano a contatto con la pianta è corretto denominarli INOCULI .

SI DISTINGUONO DUE TIPI DI INOCULI : PRIMARI e SECONDARI .

PRIMARI : Sono quelli che sopravvivono durante l’inverno o durante l’estate e che tracciano le infezioni di

partenza , in ogni momento dell’anno dando luogo alle infezioni primarie .

SECONDARI : Si originano dalla popolazione ospite contaminata causando la diffusione del patogeno .

FONTI DI INOCULO DEI PRODOTTI ORTOFRUTTICOLI : I punti così detti critici , dove andare a cercare la

presenza di patogeni , sono il terreno , il materiale di propagazione e tutta la sostanza organica morta che

può trovarsi sul suolo .

NEI FUNGHI FITOPATOGENI LE SPORE : Germinano producendo il tubetto germinativo . ( I funghi di cui ci

occuperemo ) ASCOZICOMICETI . Alcuni funghi come gli OIMICETI liberano ZOOSPORE che si muovono

grazie ai FLAGELLI nell’acqua

UNA VOLTA PRODOTTO IL TUBO GERMINATIVO : Non si muoverà a caso lungo la superficie . Il CONIDIO ,

per capire se è arrivato al punto giusto per dare origine al processo infettivo produce tanti tubetti

germinativi che hanno una funzione ricognitiva . Soltanto quei tubetti germinativi che trovano il punto

giusto per poter dare avvio alla vera e propria IFA DI PENETRAZIONE , saranno quelli che si svilupperanno .

Gli altri tubetti germinativi si atrofizzeranno .

Quando un tubetto si atrofizza , ne viene emesso u n altro in posizione differente per poter dare inizio ad

un adesione .

Quando si emette il tubulo germinativo , inizia lo sviluppo epifitico dell’IFA che aderisce all’ospite e inizia

una ricerca ed un orientamento di tipo perpendicolare rispetto alle cellule epidermiche che gli permetterà

di rilevare più facilmente gli stomi per poter entrare . Contrariamente , se dovesse muoversi parallelamente

rispetto alle cellule , avrebbe maggiore difficoltà a rilevare lo stoma .

I TUBULI GERMINATIVI , quindi si muovono sia per gradiente di concentrazione delle sostanze nutritive , ma

anche per STI..LI TIGROTROPICI , cioè trovano le scanalature oppure l’altezza del bordo dello stoma .

Nel momento in cui si decide che è il momento giusto per iniziare il processo di penetrazione , dal tubulo

germinativo che ha avuto successo , si formerà un appressorio , ovvero un rigonfiamento , che si produce

all’esterno e che serve ad aderire fortemente , grazie alla formazione di collante .

Dall’appressorio partirà lo stiletto di penetrazione che perforerà autonomamente la superficie rigida .

Prima della penetrazione , il tubulo ha bisogno di ancorarsi saldamente e solo dopo emetteranno lo stiletto

di penetrazione . Questa metodologia è tipica di quei patogeni BIOTROFI che riescono a penetrare per

superficie integra . PENETRAZIONE DEI FUNGHI

COME AVVIENE LA PENETRAZIONE DEI FUNGHI : Avviene secondo modalità che sono tipiche dei funghi

FITOPATOGENI :

· Attraverso aperture stomatiche che rappresentano una via molto facile attraverso cui penetrano anche i

BATTERI .

· Attraverso le lenticelle presenti nella parte terminale delle nervature delle foglie .

LA PENETRAZIONE PUO’ ESSERE ANCHE DIRETTA : Grazie alla capacità di alcuni funghi BIOTROFI, cioè per

struttura integra , grazie alla capacità di formare appressori e stiletto di penetrazioni riescono a perforare le

pareti , ma non le membrane , quindi senza uccidere le cellule . Per cui mandano austori nelle cellule , per

via intracellulare .

ESISTONO DIVERSE TIPOLOGIE : Come spore che sviluppano un MICELIO SUPERFICIALE ( COME il così detto

POLVERINO BIANCASTRO ) , capace di inviare gli AUSTORI nelle cellule mantenendosi solo a livello

superficiale , attaccando appunto solo le cellule EPIDERMICHE SUPERFICIALI .

Altra TIPOLOGIA è rappresentata da quei funghi che penetrano sia con andamento INTRA che INTER-

CELLULARE ( PER CUI SIA CON AUSTORI DENTRO LE CELLULE CHE TRA GLI SPAZI INTERCELLULARI )

LA PENETRAZIONE AVVIENE SECONDO 3 MODALITA’ :

1) APERTURE NATURALI

2) FERITE

3) SUPERFICIE INTEGRA

DIFFERENZA TRA PENETRAZIONE STOMATICA E PENETRAZIONE DIRETTA :

PENETRAZIONE STOMATICA :

1) I propaguli germinano

2) Produzione di IFA o TUBULO GERMINATIVO ( che fuoriuscendo dalla spora in parte si nutre del

materiale conservato all’interno della spora o CONIDO . In parte si nutre di nutrienti che trova sulla

superficie vegetale )

3) Penetrazione attraverso le aperture stomatiche a volte precedute dalla formazione dell’appressorio

. Questi rigonfiamenti , che stanno alla base della camera stomatica possono a volte dare il via alla

fase di penetrazione .

PENETRAZIONE DIRETTA :

1) =

2) =

3) Dall’appressorio si forma lo stiletto di penetrazione ( germinazione della spora , tubulo

germinativo) . La cosa importante sta nella sintesi dell’appressorio , dove dei collanti lo fanno

aderire alla struttura della superficie fogliare , grazie al quale si riuscirà ad avere il successo dello

stiletto di penetrazione che riuscirà ad avere il successo dello stiletto di penetrazione che riuscirà

ad entrare sia per forza meccanica che per forza enzimatica ( infatti , negli ultimi anni si è riuscito a

dimostrare l’efficacia di alcuni enzimi che riescono a provocare la lisi della cuticola che prnedono il

nome di enzimi CUTINASICI ) . Questi PATOGENI , dopo aver superato la CUTICOLA , dovranno

superare altre barriere come la parete cellulare per mezzo di altri enzimi come le PECTINASI ,

PROTEASI , DEPOLIMERASI e CELLULASI , in grado di degradare tutte le componenti della parete

cellulare .

FUNGHI BIOTROFI : Attaccano sia la cuticola che le pareti cellulari

FUNGHI NECROTROFI : Attaccano solo le pareti cellulari , ma non riescono ad attaccare la cuticola .

CUTICOLA : E’ fatta da CERE EPICUTICOLARI e CERE CUTICOLARI immerse in una sostanza POLIMERICA

DETTA CUTINA .

Al di sotto delle cere trova locazione la CUTINA che consisterà in polimeri insolubili con legami mono e

triosso-acidi grassi .

La CUTINA ha funzione protettiva da eventuali aggressori e pochi di essi hanno successo nel degradarla .

Sotto la CUTINA si trova la cellulosa .

Sotto la CELLULOSA vi sono le PECTINE a formare la lamella mediana .

Quando si somministrano Sali di calcio, ciò serve a rinforzare le pectine della lamella mediana e a difendersi

dagli enzimi pectolitici . PCR

REAZIONE A CATENA DELLA POLIMERASI : ( POLYMERASE CHAIN REACTION ) , comunemente nota con la

sigla PCR , è una tecnica di BIOLOGIA MOLECOLARE che consente la moltiplicazione ( amplificazione ) di

frammenti di acidi nucleici dei quali si conoscano le sequenze nucleotidiche iniziali e terminali .

L’amplificazione mediante PCR consente di ottenere in vitro molto rapidamente la quantità di materiale

genetico necessaria per le successive applicazioni .

1) La prima fase consiste nella denaturazione del DNA , con lo scopo di ottenere la separazione dei

due filamenti . Questo avviene attraverso la rottura dei legami che tengono unite le due catene ,

sottoponendo il DNA ad una temperatura di circa 100°C

2) La fase successiva prende il nome di ANNEALING , cioè una serie di èpiccole sequenze , progettate a

monte per il tipo di sequenza su cui stiamo operando , in modo da orientare nella fase successiva la

copertura di quella sequenza di DNA nel suo omologo .

Oggi questa fase viene svolta attraverso l’uso di primer . PRIMER sta per l’innesco ed è costituito da un

filamento di acido nucleico che appunto serve da innesco per la replicazione di DNA . Essi servono a dare la

direzione corretta della sequenza di nucleotidi .

Nella fase di ANNEALING ( PRIMER ) , si ha un abbassamento della temperatura . Seguirà la fase detta

EXTENSION ( fase di prolungamento dove la temperatura che si era abbassata a circa 40°C – 55°C viene

alzata a circa 65°C – 72 °C per massimizzare l’azione detta TAQ POLIMERASI , che consiste nel prendere i

NUCLEOTIDI e li va a mettere uno dietro l’altro secondo la direzione data dal PRIMER e lo STAMPO DEL

FILAMENTO S