Le piante hanno sviluppato sofisticati meccanismi molecolari per riconoscere patogeni e parassiti e per attivare una risposta di difesa. Le risposte metaboliche di difesa sono regolate da ormoni vegetali che sono molecole a basso peso molecolare che interagiscono per regolare molti aspetti del ciclo biologico delle piante, quali fotosintesi, fioritura, riproduzione, e risposte alle numerose variazioni ambientali. Tutte le reazioni di difesa delle piante devono essere considerate come parte del metabolismo impiegato per la crescita e la riproduzione, per cui esprimere in maniera costitutiva dei sistemi di difesa va sempre a discapito delle energie impiegate nella crescita, specie se patogeni e parassiti naturali non siano presenti. Dal punto di vista energetico, le piante, come accade per gli animali e l'uomo, preferiscono agire sulla "memoria" immunologica", che nel campo vegetale si presenta col cosiddetto fenomeno del "priming" o immunizzazione. Un attivatore o una prima infezione può "immunizzare" la pianta e farla rispondere in maniera più efficace e rapida ad una seconda infezione di patogeni e parassiti che possono essere diversi da quelli che hanno operato la prima. Agenti che causano necrosi a causa della risposta organizzata dalla resistenza genetica verticale (causata da un solo gene di resistenza - geni R), possono immunizzare la pianta in maniera sistemica e duratura per infezioni secondarie per un largo spettro di patogeni; tale infezione sistemica è chiamata Resistenza Sistemica Acquisita (SAR). La SAR è attivata dalla rete di segnali biochimici che fa capo all'acido salicilico (SA-signaling pathway), un importante ormone vegetale. Altri ormoni vegetali come acido jasmonico ed etilene (JA/ET-signaling pathway) inducono un altro tipo di resistenza, chiamata Resistenza Sistemica Indotta (ISR). La SAR è efficace contro patogeni e parassiti emibiotrofi e biotrofi, tra cui i nematodi endoparassiti sedentari (Meloidogyne, Globodera, Heterodera). Il presente studio, frutto di molti anni di ricerca, ha rivelato che la SAR può essere indotta da trattamenti esogeni di fitormoni (SA, MetSA), da trattamenti di analoghi funzionali di sintesi del SA (BTH, INA), ma anche da trattamento del terreno con organismi micorritici, ed in particolare con funghi arbuscolari micorritici (AMF). L'innesco della SAR dopo l'inoculo dei nematodi veniva monitorato attraverso il rilevamento dell'espressione di geni markers (qt,RT-PCR). L'innesco della SAR era seguito da un decremento della suscettibilità delle piante ai nematodi, rilevata tramite numerosi parametri del livello di infestazione. Tali trattamenti devono essere preventivi e la loro efficacia è stata provata essere strettamente dipendente dalla dose, calcolata in base al peso della pianta trattata, e dalla tecnica di approvvigionamento. Le metodiche provate sono state: i) trattamento del suolo in vaso (soil-drench); ii) immersione di piantine in soluzioni/sospensioni di prodotti (root dip); iii) trattamento delle foglie e dei fusti tramite spray. Opportuni trattamenti preventivi singoli di fitormoni, analoghi funzionali e prodotti contenenti funghi micorritici portavano ad una diminuzione della riproduzione e del danno causato dai nematodi a pomodoro e peperone fino al 40-50% rispetto a piante non trattate.
Fitormoni, analoghi funzionali di sintesi e microrganismi micorritici come attivatori delle difese delle piante contro nematodi endoparassiti sedentari
Molinari S;Leonetti P
2016
Abstract
Le piante hanno sviluppato sofisticati meccanismi molecolari per riconoscere patogeni e parassiti e per attivare una risposta di difesa. Le risposte metaboliche di difesa sono regolate da ormoni vegetali che sono molecole a basso peso molecolare che interagiscono per regolare molti aspetti del ciclo biologico delle piante, quali fotosintesi, fioritura, riproduzione, e risposte alle numerose variazioni ambientali. Tutte le reazioni di difesa delle piante devono essere considerate come parte del metabolismo impiegato per la crescita e la riproduzione, per cui esprimere in maniera costitutiva dei sistemi di difesa va sempre a discapito delle energie impiegate nella crescita, specie se patogeni e parassiti naturali non siano presenti. Dal punto di vista energetico, le piante, come accade per gli animali e l'uomo, preferiscono agire sulla "memoria" immunologica", che nel campo vegetale si presenta col cosiddetto fenomeno del "priming" o immunizzazione. Un attivatore o una prima infezione può "immunizzare" la pianta e farla rispondere in maniera più efficace e rapida ad una seconda infezione di patogeni e parassiti che possono essere diversi da quelli che hanno operato la prima. Agenti che causano necrosi a causa della risposta organizzata dalla resistenza genetica verticale (causata da un solo gene di resistenza - geni R), possono immunizzare la pianta in maniera sistemica e duratura per infezioni secondarie per un largo spettro di patogeni; tale infezione sistemica è chiamata Resistenza Sistemica Acquisita (SAR). La SAR è attivata dalla rete di segnali biochimici che fa capo all'acido salicilico (SA-signaling pathway), un importante ormone vegetale. Altri ormoni vegetali come acido jasmonico ed etilene (JA/ET-signaling pathway) inducono un altro tipo di resistenza, chiamata Resistenza Sistemica Indotta (ISR). La SAR è efficace contro patogeni e parassiti emibiotrofi e biotrofi, tra cui i nematodi endoparassiti sedentari (Meloidogyne, Globodera, Heterodera). Il presente studio, frutto di molti anni di ricerca, ha rivelato che la SAR può essere indotta da trattamenti esogeni di fitormoni (SA, MetSA), da trattamenti di analoghi funzionali di sintesi del SA (BTH, INA), ma anche da trattamento del terreno con organismi micorritici, ed in particolare con funghi arbuscolari micorritici (AMF). L'innesco della SAR dopo l'inoculo dei nematodi veniva monitorato attraverso il rilevamento dell'espressione di geni markers (qt,RT-PCR). L'innesco della SAR era seguito da un decremento della suscettibilità delle piante ai nematodi, rilevata tramite numerosi parametri del livello di infestazione. Tali trattamenti devono essere preventivi e la loro efficacia è stata provata essere strettamente dipendente dalla dose, calcolata in base al peso della pianta trattata, e dalla tecnica di approvvigionamento. Le metodiche provate sono state: i) trattamento del suolo in vaso (soil-drench); ii) immersione di piantine in soluzioni/sospensioni di prodotti (root dip); iii) trattamento delle foglie e dei fusti tramite spray. Opportuni trattamenti preventivi singoli di fitormoni, analoghi funzionali e prodotti contenenti funghi micorritici portavano ad una diminuzione della riproduzione e del danno causato dai nematodi a pomodoro e peperone fino al 40-50% rispetto a piante non trattate.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
