Una ricerca empirica con i metaboliti secondari che inducono resistenza al batterio Xylella fastidiosa e agli insetti vettori.

Perché non studiare il modo di indurre resistenza a Xylella fastidiosa subspecie pauca ceppo CoDiRo a ai suoi insetti vettori con i metaboliti secondari, anche volatili, prodotti dall’olivo?

Una serie di ricerche condotte negli ultimi decenni hanno dimostrato che le piante reagiscono a stress biotici e abiotici con un’alterazione nella composizione di metaboliti secondari, anche volatili, che possono avere un ruolo nella difesa (Dudareva et al., 2006).

Martin Heil e il suo team al Centre for Research and Advanced Study di Irapuato, in Messico, studiarono per diversi anni i fagioli di Spagna selvatici (Phaseolus lunatus). Gli scienziati confrontarono i composti emessi dalle foglie in seguito a una infezione batterica con quelli emessi dalle foglie divorate da un insetto. Entrambi i trattamenti ebbero come risultato la formazione di gas volatili simili, a parte due, che, invece, caratterizzavano ciascun trattamento. Le foglie sotto attacco batterico emettevano un gas chiamato metil salicilato, e quelle mangiate dagli insetti no; queste ultime producevano, invece, un gas chiamato metil jasmonato. (Heil, M., Silva Bueno, J.C ., Within-Plant Signaling by Volatiles Leads to Induction and Priming of an Indirect Plant Defense in Nature” , in Proceedings of the National Academy o f Sciences o f the United States o f America, 104,13,2007, pp. 5467-5472.

Petria 19 Suppl. 1, 2009, 1-109 - Resistenza indotta per il controllo di malattie delle piante

Interazione tabacco-oidio-afidi: ruolo di alcuni semiochimici nella resistenza indotta SA-dipendente e JA-dipendente

Una serie di ricerche condotte negli ultimi decenni hanno dimostrato che le piante reagiscono a stress biotici e abiotici con un’alterazione nella composizione di metaboliti secondari, anche volatili, che possono avere un ruolo nella difesa (Dudareva et al., 2006). Indagini eseguite su piante di tabacco infettate con oidio hanno infatti evidenziato un incremento dell’emissione di metil-jasmonato (MeJA), cis-jasmone (CisJA), metil-salicilato (MeSA), E-2-esenale e β-ocimene rispetto a piante controllo sane (Quaglia et al., 2007).

Nel presente lavoro è stato indagato l’effetto di alcuni dei composti volatili emessi dalle piante infette sull’induzione delle risposte di difesa nelle interazioni tabacco (Nicotiana tabacum cv Havana 425)-oidio [Erysiphe cichoracearum DC, sin. Golovinomyces cichoracearum (DC) V.P. Heluta] e tabacco-afidi (Myzus persicae Sulzer).

I trattamenti con BTH (analogo funzionale dell’acido salicilico), MeJA ed E-2-esenale proteggevano le piante nei confronti di entrambe le avversità, mentre i trattamenti con β-ocimene determinavano una diminuzione delle infestazioni di afidi ma un aumento delle infezioni di odio. Inoltre, il trattamento con BTH induceva nelle piante di tabacco l’accumulo della proteina PR1, noto marcatore della via metabolica della resistenza SA-dipendente, mentre il trattamento con MeJA induceva l’accumulo dei trascritti del gene NICTABA, che in tabacco è una risposta tipicamente correlata alla resistenza JA-dipendente (Chen et al., 2002). Ulteriori informazioni riguardanti la via metabolica del jasmonato sono state fornite valutando l’emissione di composti semiochimici dalle piante trattate con MeJA in confronto a piante controllo. Il trattamento con MeJA provocava un aumento dell’emissione di composti di natura terpenica non presenti nel controllo. Le indagini proseguiranno al fine di chiarire il ruolo di tutte queste molecole nei confronti del patogeno e dell’insetto.

Parole chiave: BTH, MeJA, NICTABA, PR1, Terpeni.