martedì 27 agosto 2019

Vino e ricerca, la comprensione del dialogo molecolare tra vite e botrite: una storia di conoscenza, indifferenza e scontro

Uno studio sulla varietà Pinot Nero a cura del centro di ricerche di Fondazione Mach ha messo in evidenza le modalità con cui vite e botrite si scambiano segnali a livello molecolare. Comprendere questa interazione servirà a sviluppare nuove strategie di controllo del fungo. 


Il dialogo molecolare tra B. cinerea e le infiorescenze e bacche di vite, dalla fioritura fino alla maturità, non è del tutto chiarito, sebbene la sua comprensione sia rilevante per implementare una corretta gestione di difesa.


Il Botrytis Cinerea è un patogeno affascinante in quanto può vivere sia come necrotrofo sia come saprofita o endofita. Questo fungo crea danni ingenti a molte colture da frutto, tra cui la vite. Nella maggior parte dei casi infetta precocemente il frutto, per poi rimanere quiescente ed infine danneggia i frutti alla maturazione.

Nella vite, l’infezione da parte di Botrite viene di solito innescata in fioritura da conidi presenti nell’aria, segue un’infezione quiescente, mentre a piena maturità la quiescenza termina e il fungo emerge causando marciume dei grappoli. Durante l’infezione quiescente il patogeno fungino convive per molto tempo nel tessuto ospite in maniera asintomatica.

Lo studio "Scambio di segnali tra vite e botrite: una storia di conoscenza, indifferenza e scontro" nasce, come del resto per tutte le ricerche della Fondazione Edmund Mach, in chiave sostenibile nel significato originario, ovvero quello di condizione per uno sviluppo in grado di assicurare il soddisfacimento dei bisogni della generazione presente senza compromettere la possibilità delle generazioni future di realizzare i propri.

La scoperta del dialogo che intercorre tra il fungo e la pianta infettata ha permesso ai ricercatori di condurre uno studio approfondito di quest’interazione integrando diversi livelli di informazione: il profilo di espressione genica, l’analisi metabolica e la microscopia, sia del patogeno che dell’ospite.

L’obiettivo è stato quello di comprendere meglio questo dialogo vicendevole tra Botrite e vite durante l’interazione, nelle fasi iniziale, quiescente e di manifestazione dei sintomi a maturità, allo scopo di sviluppare nuove strategie di controllo del fungo.

A questo scopo, fiori aperti ottenuti da talee fruttificanti della varietà Pinot Nero sono stati infettati con un ceppo fluorescente di B. cinerea. I campioni sono stati raccolti ed analizzati in varie fasi di svilupppo della vite. Da 24 e 96 ore e da 4 a 12 settimane dopo l’inoculazione.

I risultati hanno mostrato che durante la penetrazione dell’epidermide dei fiori già dopo 24 ore il fungo porta con se i fattori di virulenza e quindi pronto per invadere l’ospite. I fiori di vite reagiscono rapidamente a questa prima invasione attivando geni di difesa ai patogeni. Dopo 96 ore la reazione trascrizionale, cioè il trasferimento dell'informazione genetica, è poi apparsa notevolmente diminuita sia nell’ospite che nel patogeno, come d'altro canto prevedibile durante la quiescenza.

Si è notato inoltre che le bacche infettate continuano il loro programma di sviluppo senza alcun sintomo visibile, sebbene l’interazione tra il fungo e le bacche verdi sia testimoniato da una certa attività trascrizionale. A 12 settimane, Botrite si è manifestato sui frutti e questo accompagnato dall’espressione di quasi tutti i geni di virulenza e molti geni di crescita. In risposta le bacche mature hanno attivato diverse risposte di difesa, anche se in modo inefficace.

In conclusione da questo studio è risultato evidente che l’interazione iniziale (conoscenza) del fiore di vite con Botrite provoca la quiescenza del fungo (indifferenza), ma in seguito, quando la bacca è matura, le nuove condizioni fanno scoppiare il conflitto e favoriscono la diffusione del fungo nel tessuto (scontro).

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