Come le piante percepiscono i microbi
Le radici delle piante sono colonizzate da microbi benefici e nocivi. Per esempio, i funghi simbiotici sono benefici per le piante perché le aiutano ad assorbire i nutrienti del terreno, mentre i funghi patogeni danneggiano le piante perché causano malattie. Questo crea un dilemma perché le piante devono permettere ai funghi simbiotici di diffondersi e colonizzare le loro radici ma devono anche evitare che i funghi provochino danni. Proprio il modo in cui le piante percepiscono la differenza tra funghi benefici e patogeni era l’argomento del progetto SYMUNITY (Function of SymRK, a key protein for microbial accommodation in plants roots), finanziato dall’UE. I ricercatori si sono concentrati su un gene chiamato SymRK che agisce all’inizio del processo di colonizzazione delle radici per percepire e permettere la crescita dei funghi simbiotici e dei batteri. Recentemente gli scienziati hanno mostrato che lo stesso gene influenza anche la reazione ai patogeni delle radici. Le piante mutanti incapaci di produrre la proteina SymRK non possono più essere portatori dei funghi simbiotici. In particolare hanno risposto in maniera molto più forte alla specie patogena Phytophthora palmivora. Questo suggerisce che SymRK abbia un ruolo nella modulazione della risposta immunitaria della pianta contro i patogeni favorendo allo stesso tempo l’interazione tra funghi simbiotici e radici delle piante. SYMUNITY ha associato tecniche di microscopia, biologia molecolare e biochimica per capire in che modo la SymRK controlla questo processo. I ricercatori hanno creato un gruppo di piante che non potevano produrre SumRK e un altro gruppo che produceva la proteina in quantità superiore al normale. Hanno poi esposto tutte le piante al patogeno P. palmivora e hanno esaminato le reazioni delle piante a livello microscopico e genetico. I risultati indicano che la SymPK riceve segnali chimici dai percorsi immunitari oltre alla segnalazione simbiotica e integrano entrambi i segnali per assicurare che le cellule rispondano appropriatamente. Alcune di queste sostanze chimiche sono rilasciate da spore di microbi filamentosi patogeni, il che causa una risposta immunitaria, forse controllata dalla SymRK. Sfruttare la naturale capacità delle piante di respingere i patogeni promuovendo allo stesso tempo la crescita mediante associazioni microbiche benefiche potrebbe ridurre il bisogno di pesticidi e fertilizzanti chimici nocivi per l’ambiente.
Parole chiave
Piante, microbi, patogeno, radici delle piante, funghi simbiotici, funghi patogeni, SymRK
