La resistenza delle piante alle infezioni
Le malattie delle piante hanno un grande impatto sul benessere umano, proprio come le malattie umane o animali. Nonostante ciò, le malattie delle piante sono meno conosciute rispetto alle loro controparti umane, e vi sono meno opzioni di controllo, in particolare per i virus che attaccano le specie vegetali. I patologi delle piante hanno due principali teorie riguardo a come gli agenti patogeni si evolvono per infettare le piante e alla maniera in cui i loro ospiti coevolvono per resistere all’infezione. Il progetto ERVIR (Evolution of plant resistance to virus infection), finanziato dall’UE, ha voluto determinare in che modo questi meccanismi teorici influenzino l’evoluzione relativa alla resistenza delle piante verso i patogeni virali. Nel modello gene per gene (GFG), gli agenti patogeni producono proteine che permettono loro di infettare un ampio ventaglio di ospiti. Corrispettivamente, il riconoscimento di queste proteine da parte dei sistemi di difesa degli ospiti permette alle piante di resistere all’attacco. Nel modello allele corrispondente (MA), una corrispondenza genetica esatta tra patogeno e ospite è un requisito per l’infezione del patogeno e la resistenza dell’ospite. Questo limita il numero di ospiti che l’agente patogeno può infettare e il numero di agenti patogeni da cui l’ospite può difendersi. Per determinare quale modello funzioni per i diversi virus, il progetto ERVIR ha infettato il Capsicum annuum, un parente selvatico del peperoncino, con due diversi virus, chiamati tobamavirus e potyvirus. I ricercatori hanno scoperto che il peperoncino potrebbe prevenire l’infezione tobamavirus tramite un gene di resistenza chiamato gene L, che è stato rilevato nella maggior parte delle piante di peperoncino. Al contrario, il potyvirus contiene un gene vpg, il quale ha permesso di infettare il peperoncino nei casi in cui le piante hanno dimostrato di avere un gene pvr2 corrispondente. Il potyvirus non è stato in grado di infettare le piante con mutazioni nel gene pvr2, le quali hanno reso le piante resistenti impedendo l’interazione con il virus vpg. Tuttavia, pochissime piante contengono questi geni pvr2 resistenti. A sostegno di tali risultati, i ricercatori hanno rilevato meno infezioni di tobamavirus rispetto al potyvirus e hanno scoperto che il peperoncino non è riuscito a difendersi contro due diverse specie di potyvirus. Ciò indica che la resistenza al potyvirus avviene con modello MA, mentre la resistenza al tobamavirus avviene tramite il modello GFG. I risultati del progetto ERVIR contribuiranno a una migliore comprensione della coevoluzione ospite-patogeno, cruciale per la gestione delle malattie relative alle piante.
Parole chiave
Resistenza delle piante, infezione da virus, gene per gene, allele corrispondente, tobamavirus, potyvirus
