Domenica 30 Ottobre 2011 17:05

I nematodi: un problema serio per le produzioni agrarie

Scritto da  Dott. Aniello De Rosa
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Secondo alcune ragionevoli stime, le perdite di produzione causate annualmente dai nematodi fitoparassiti nel mondo ammontano a circa il 12%. I nematodi erano noti nel passato come vermi od anguillule per la loro forma ed il loro modo di muoversi. Diffusi sulla crosta terrestre ovunque sia presente sostanza organica, vivono e si riproducono nei fondali di acque dolci e salate, negli animali, nelle piante ed ovviamente nel terreno. Salvo pochissime eccezioni, i nematodi che attaccano le piante non sono visibili ad occhio nudo essendo incolori ed esilissimi (18-40 µm di larghezza per 0.3-10 mm di lunghezza). L'entità dei danni causati da questi fitoparassiti può giungere, nei casi più gravi, alla totale distruzione delle colture. Secondo alcune ragionevoli stime, le perdite di produzione causate annualmente dai nematodi fitoparassiti nel mondo ammontano a circa il 12%. In Italia molte colture floricole, ortive, cerealicole, leguminose e fruttifere subiscono forti perdite di produzione in seguito agli attacchi di questi patogeni. Il primo nematode fitoparassita fu osservato intorno al 1750 in cariossidi di grano deformate. Bisogna però arrivare alla seconda metà del 1800 per capire la rilevanza dei nematodi fitoparassiti come causa di danni alle produzioni agrarie. Per un lungo periodo di tempo in Italia vi erano state solo poche segnalazioni, fatte da fitopatologi, di nematodi associati a deperimenti di colture e solo negli anni '60 si cominciò a guardare ai nematodi come a dei temibili parassiti delle piante.L'Istituto di Nematologia Agraria e la nematologia italianaFu allora che il CNR, in accordo con quella che da sempre è stata la sua fondamentale missione di stimolare iniziative scientifiche di frontiera, istituì a Bari il Laboratorio di Nematologia Agraria Applicata ai Vegetali. All'Istituto venne delegato il compito non facile di creare i presupposti scientifici e le risorse umane per la "fondazione" della nematologia agraria in Italia, a partire dal quel poco che il Paese poteva offrire in questo settore scientifico.L'Istituto avviò subito in Italia un campionamento delle principali colture per conoscere i problemi "nematologici" da cui erano afflitte. Veniva identificata la specie di nematode responsabile, studiata la biologia, valutate le potenziali perdite di produzione che questi nematodi causavano alle piante ospiti e ricercate le soluzioni più idonee alla lotta contro i patogeni. Questi studi consentirono di identificare molte specie di nematodi fitoparassiti presenti in Italia, di costruire mappe della loro distribuzione, di conoscere la loro biologia ed epidemiologia, di derivare modelli previsionali, di effettuare una valutazione dell'entità dei danni causati in Italia dai nematodi cisticoli, di mettere a punto metodologie di lotta agronomica fisica e definire le dosi minime di impiego dei nematocidi chimici che fossero allo stesso tempo efficaci nel contenere i danni e sicuri per il consumatore.Accanto al lavoro teso alla fondazione e divulgazione della nematologia in Italia ed alla creazione di rapporti con il territorio come "servizio" di difesa, l'Istituto iniziò ricerche conoscitive di base sui nematodi fitoparassiti. Essendo scienza di recente acquisizione, la nematologia agraria necessitava, infatti, di più ampia conoscenza dell'oggetto di studio cioè del nematode fitoparassita.Classificare i nematodiCome era logico, notevole impulso venne dato allo studio della biodiversità di questa categoria zoologica. Vennero sviluppati approcci sperimentali di tipo classico, basati su studi morfologici, morfometrici ed anatomici dei nematodi, anche mediante l'ausilio dei microscopi elettronici a scansione e a trasmissione. Più recentemente questi studi sono stati integrati da tecniche, spesso risolutive, di biologia molecolare. Ciò ha permesso la descrizione di un nuovo genere, di 119 nuove specie e la ricollocazione tassonomica di altre specie, approssimativamente classificate, presenti sia in Italia sia in altri paesi.Le alternative alla lotta chimicaVerso la metà degli anni '70, quando si cominciò a comprendere la gravità del problema ambientale causato da un uso spesso disinvolto della chimica in agricoltura, l'Istituto iniziò ad interessarsi a possibili alternative nella lotta contro nematodi parassiti. Vennero avviate ricerche per il reperimento di geni che conferissero alle principali colture agrarie il carattere di tolleranza e/o resistenza ai nematodi. Fonti geniche di resistenza a nematodi galligeni sono state trovate nel pomodoro, nel peperone, in specie selvatiche di melanzana, bietola, pesco ed actinidia; per ciò che riguarda i nematodi cisticoli, resistenze sono state reperite in ecotipi selvatici di pisello e patata. Inoltre, in diverse specie selvatiche di cece sono stati individuati geni per la resistenza ai nematodi Pratylenchus thornei, Meloidogyne artiellia ed Heterodera ciceri. Programmi di miglioramento genetico adeguati hanno, quindi, consentito di brevettare nuove varietà di pomodoro da industria resistenti ai nematodi galligeni e di ottenere molte linee di pomodoro, peperone, cece e cloni di patata resistenti a specifici nematodi fitoparassiti. Per lo stesso scopo, l'Istituto ha sviluppato ricerche sulle potenzialità offerte dalla lotta biologica come alternative al massiccio uso di nematocidi di sintesi. Ciò ha permesso di individuare numerosi funghi e batteri antagonisti di nematodi. Ad esempio, il batterio Pasteuria penetrans sembra essere, tra altri antagonisti biologici, particolarmente interessante, e sono attualmente in corso studi di ecologia sulla possibilità e modi di impiego pratico nella lotta.La biologia dei rapporti ospite-parassita per nuove strategie di controllo più "pulite"Conoscere la biologia e i sistemi di attacco del nematode alla pianta ospite è di basilare importanza per organizzare strategie di controllo più "pulite" delle infestazioni. Per questo l'Istituto si è sempre interessato, con successo, ai rapporti ospite-parassita mediante approcci istologici, citologici, biochimici, biomolecolari ed immunocitochimici. È stato così possibile accertare le differenti risposte istologiche delle piante ai diversi gruppi di nematodi. Si è potuto constatare che l'insediamento dei nematodi sedentari nelle radici causa una maggiore produzione di radicali dell'ossigeno, i quali sono attivamente trasformati in perossido di idrogeno dall'enzima superossido dismutasi (SOD). È stato scoperto che il meccanismo di resistenza del pomodoro contenente il gene Mi ai nematodi galligeni si basa proprio sull'inibizione degli enzimi catalasi ed ascorbico perossidasi coinvolti nello smaltimento del perossido di idrogeno. La forte inibizione di tali enzimi, rilevata appena 24 ore dopo l'attacco del nematode, determina nei tessuti attaccati un aumento del potenziale ossidativo e della presenza di molecole altamente tossiche, che da un lato hanno capacità nematocida e dall'altro conducono alla necrosi del tessuto coinvolto, bloccando lo sviluppo del nematode. Oggi si cominciano finalmente a chiarire i rapporti ospite-parassita a livello genetico-molecolare. È stato, infatti, evidenziato che l'ospite risponde all'attacco del nematode mediante un'accurata modulazione dell'espressione (sovra-espressione e/o silenziamento) di alcuni geni che isolati, caratterizzati, manipolati, ed eventualmente reinseriti nelle piante, potrebbero conferire il carattere di resistenza in quelle particolarmente suscettibili. Un pericolo addizionale: i nematodi vettori di virusI nematodi non sono solo agenti patogeni per sé, ma alcuni di essi sono degli efficienti vettori di altri pericolosi e subdoli patogeni come i virus. È stato accertato che popolazioni italiane di nematodi longidoridi trasmettono i virus delle piante ed in particolare quello della degenerazione infettiva della vite. Fatto nuovo per la scienza è stato l'aver appurato che il ceppo italiano del virus latente del carciofo (AILV) viene trasmesso solo da popolazioni italiane del nematode Longidorus apulus. Le tecnologie di biologia molecolare permetteranno di far luce su questa fonte di patologie, sui meccanismi di ritenzione dei virus e del successivo rilascio nelle piante da parte di questi particolari nematodi.Conclusioni e prospettiveL'importanza dei risultati, delle tematiche di ricerca e l'alto livello scientifico raggiunto fanno dell'Istituto di Nematologia Agraria uno dei centri tra i più prestigiosi a livello mondiale nel campo della nematologia agraria e, sicuramente, il più completo per competenze scientifiche e campi d'interesse. Esso rappresenta l'unica struttura scientifica nell'area mediterranea che si dedica esclusivamente allo studio dei nematodi parassiti delle piante. L'Istituto pubblica in proprio la rivista scientifica internazionale Nematologia Mediterranea alla quale va riconosciuta una politica editoriale aperta ai problemi dei paesi in via di sviluppo; essa è sede di divulgazione scientifica, seppur specialistica, ben qualificata in alcuni settori della materia. Non è eccessivo affermare che l'Istituto costituisce un punto di riferimento internazionale per lo studio della nematologia nel mondo. L'attuale riforma della rete scientifica del CNR, che vede l'Istituto collocato in un più ampio contenitore deputato allo studio e alla promozione della ricerca nel settore della difesa delle piante, rafforzerà posizioni culturali e scientifiche già saldamente acquisite.
Ultima modifica Mercoledì 16 Novembre 2011 17:37

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