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Verso varietà di pomodoro resistenti al Clavibacter

Tutti parlano del Tomato Brown Rugose Fruit Virus: dopotutto sono ancora poche le soluzioni per il ToBRFV, che può essere particolarmente devastante per i profitti del coltivatore. Questo non significa che altri agenti patogeni dannosi siano sotto controllo. Ce n'è uno in particolare per il quale non è stata ancora trovata una soluzione: il Clavibacter michiganensis. "I sintomi principali sono l'avvizzimento delle piante, macchie nere sui frutti e sviluppo del cancro sul fusto delle piante", afferma Eleni Koseoglou, che ha conseguito il dottorato di ricerca con la tesi su come sviluppare varietà di pomodoro resistenti al Clavibacter. "Le foglie appassiscono e muoiono. In generale, questo batterio è molto distruttivo".

Cosa succede con il Clavibacter?
Ma perché non ne sentiamo parlare molto? "Rispetto al ToBRFV ad esempio, il Clavibacter è attualmente presente in molti più Paesi", sostiene Jan van der Wolf, ricercatore di batteriologia presso la Wageningen University & Research (WUR), che ha supervisionato la tesi di dottorato di Eleni. "Ma il numero di casi è piuttosto basso. Ad esempio, nei Paesi Bassi, si verificano da 1 a 5 casi all'anno e una corretta pulizia della serra fermerebbe l'epidemia".

Ma questo non è il caso dei coltivatori di altri Paesi. "In alcuni, l'agente patogeno è endemico, come ad esempio in Grecia, Russia, Svizzera e Messico. Poiché viene trasmesso dalle sementi, i coltivatori di queste aree cercano di lavorare con sementi più sane".

Se, in caso di epidemia di Clavibacter, un coltivatore deve svuotare la serra e fare una corretta pulizia, è ovvio che le ripercussioni economiche potrebbero essere piuttosto importanti. Nei Paesi in cui l'agente patogeno è endemico, i rischi di reintroduzione sono elevati. "Il fatto è che tale patogeno può sopravvivere negli scarti e nei detriti delle colture", sottolinea Eleni. "Pertanto, se non si pulisce correttamente, si potrebbe contrarre una nuova infezione. I coltivatori che non sono attenti all'igiene dell’impianto, sono ad alto rischio di epidemie di Clavibacter".

I più colpiti sono sempre i pomodori
Il pomodoro è il principale ospite di questo patogeno, sia in serra che in pieno campo. Ecco perché Eleni ha studiato come produrre varietà resistenti al Clavibacter. Il metodo che ha utilizzato, tuttavia, suona tanto controintuitivo quanto efficace.

"In generale, quando si cerca un gene di resistenza, si analizzano le specie selvatiche imparentate con i pomodori", spiega Eleni. "Con l'analisi e la mappatura genetica, si cerca di identificare i geni che sono all'origine di questa resistenza. Pertanto, si implementa nella coltura in questione tale gene, che quindi dovrebbe essere in grado di riconoscere una molecola del patogeno, bloccandolo di fatto. Per il Clavibacter, tuttavia, abbiamo adottato un approccio diverso".

Questo approccio ha a che fare con i geni di suscettibilità delle piante. "In parole povere, un gene può essere manipolato da uno specifico agente patogeno, che è ciò che causa l'infezione. Questi geni sono conservati in diverse specie di piante e ci sono studi su come possono essere distribuiti in diverse colture, per vedere se sono efficaci nel contrastare un agente patogeno. Un altro modo per identificare i geni di suscettibilità è analizzare l'espressione genica poiché l'infezione dell’agente patogeno può alterarla".

Come combatterlo
Quando viene trovato il gene "colpevole", ci sono due opzioni. "Possiamo metterlo a tacere o eliminarlo completamente", osserva Eleni. Entrambi questi metodi, tuttavia, possono presentare degli svantaggi. "I geni di suscettibilità hanno spesso una funzione importante all'interno della pianta. Quando si silenzia o si elimina il gene, si può ottenere la resistenza desiderata, ma questo può avere delle ripercussioni. Le piante possono risultare nane, o la resa potrebbe non essere buona. Per i geni che abbiamo identificato, abbiamo visto questi effetti collaterali. In effetti, le piante erano piuttosto piccole. Ma abbiamo scoperto anche che, a seconda di come affrontavamo il gene di suscettibilità, gli effetti collaterali variavano. Ad esempio, quando si silenziavano solo i geni, c'era ancora un'espressione genica in corso. Quindi, si potrebbe ottenere la resistenza richiesta, ma senza gli effetti collaterali negativi derivanti da un'eliminazione totale".

"Continueremo la nostra ricerca con il prossimo progetto. Identificheremo le proteine effettrici, che sono piccole proteine che i patogeni creano per alterare la fisiologia della cellula e attaccarla. Per alcune di queste proteine, sappiamo che possono colpire i geni di suscettibilità per causare suscettibilità. Possiamo quindi identificare i geni della pianta che sono interessati da questa proteina effettrice".

Le cose cambiano quando si tratta di eliminare il gene. "Questo è ciò che causa la maggior parte degli effetti collaterali". Ed è in questo caso che il lavoro di ricerca di Eleni gioca un ruolo cruciale. "Con il supporto di alcune aziende sementiere, continua la ricerca sull'ibridazione di varietà di pomodoro resistenti al Clavibacter. Con il nuovo progetto, quindi, quello che faremo è identificare i geni S che sono attaccati dalle proteine effettrici. Molte volte le proteine prodotte dai geni S interagiscono fisicamente con quelle effettrici. Riteniamo che, trovando i siti di interazione delle proteine, si possano introdurre delle mutazioni. In questo modo si perde l'interazione tra l'effettore e la proteina vegetale, ma la funzione di quest'ultima rimane la stessa, senza effetti collaterali per le piante".

Per maggiori informazioni:
Wageningen University & Research
www.wur.nl


Data di pubblicazione:



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