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Uno studio sulle proteine interviene sulle colture di frutta resistenti ai funghi

L’identificazione delle proteine che svolgono un ruolo chiave nel deperimento della frutta potrebbe essere fondamentale per la selezione di colture resistenti ai funghi, eliminando la necessità di pesticidi.

Alimenti e Risorse naturali

La Botrytis cinerea e la Monilinia fructicola sono due specie fungine che causano il marciume post-raccolto e il deperimento dei prodotti agricoli. La Botrytis è nota soprattuto perché distrugge le fragole prima che i consumatori possano goderne e rovina inoltre uva, kiwi, pomodori, peperoni e lattuga. La Monilinia causa marciume nella frutta a nocciolo, quali pesche, nettarine, ciliegie, albicocche e mandorle. Si stima che il danno all’economia globale causato dalla Botrytis e dalla Monilinia sia ben oltre i due miliardi di euro all’anno. Il settore agricolo è sempre più alla ricerca di alternative ai fungicidi chimici per affrontare questi organismi nocivi. Ciò è in parte dovuto alle preoccupazioni ambientali, ma anche al fatto che la resistenza ai funghi implica che gli spray chimici siano sempre meno efficaci. «La selezione di piante che siano resistenti ai funghi è un’opzione, ma si tratta di una sfida perché l’infezione dipende da numerosi fattori genetici e ambientali», spiega Jan van Kan, coordinatore del progetto dell’UE NECROFUNGI e ricercatore presso il laboratorio di fitopatologia dell’Università di Wageningen nei Paesi Bassi. «La maturazione della frutta condiziona inoltre la sua predisposizione all’infezione e le proprietà possono cambiare rapidamente durante i test delle infezioni. Ciò significa che è molto difficile ottenere risultati riproducibili delle infezioni».

Intervenire sulle proteine dei funghi

Il progetto NECROFUNGI ha cercato di affrontare queste sfide concentrandosi sulla funzione biologica delle proteine. Sia la Botrytis che la Monilinia producono e rilasciano proteine durante l’infezione e ciò aiuta i funghi ad attaccare la piana ospite. Sapevamo che se fossimo riusciti a identificare le proteine che svolgono un ruolo nelle infezioni, avremmo potuto sfruttarle ai fini della selezione», afferma van Kan. «Secondo le nostre ipotesi di lavoro le risposte delle piante alle proteine pure sarebbero state più predittive, rendendo più semplice la selezione di piante resistenti ai funghi». La ricerca è stata intrapresa con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie. Ciò ha consentito a Laura Vilanova Torren, ricercatrice spagnola specialista delle interazioni post-raccolto tra frutta e patogeno di lavorare assieme a van Kan a Wageningen.

Raccolti privi di pesticidi

Dopo aver sequenziato con successo il genoma della Monilinia fructicola (il genoma della Botrytis era già stato sequenziato), sono state identificate le proteine rilasciate dai funghi, che sono state quindi prodotte in laboratorio attraverso un lievito. «L’assemblaggio rapido e l’annotazione accurata della sequenza del genoma della Monilinia sono stati cruciali per il nostro successo», aggiunge van Kan. «Inoltre, siamo stati in grado di sviluppare uno studio dell’infezione in laboratorio per la Monilinia su foglie di pesco staccate. Ciò ha prodotto infezioni riproducibili, meglio di quanto si sarebbe potuto ottenere nel frutteto». Van Kan osserva che il lavoro con le colture stagionali quali i peschi e gli albicocchi rimane una sfida, dato che le foglie o i frutti sono disponibili per la sperimentazione solo dai tre ai quattro mesi all’anno. Tuttavia, il successo di NECROFUNGI può essere ora confermato, non solo a Wageningen, ma anche nel centro di ricerca IRTA Lleida, in Spagna. A seguito del completamento del progetto, a Vilanova è stata garantita una posizione presso l’istituto, dove continuerà a lavorare sulla Monilinia. Il suo obiettivo consiste nel generare ulteriori informazioni biologiche e fornire proteine fungine che possano supportare la selezione della resistenza in pesche, albicocche e nettarine. «Sono in corso progetti con approcci simili presso l’Università di Wageningen per altre specie di Botrytis, una che infetta la cipolla e l’altra il giglio», osserva van Kan. Infine, van Kan spera che la conoscenza biologica fornita attraverso il progetto NECROFUNGI aiuterà le imprese di selezione nel loro percorso per lo sviluppo di piante resistenti all’infezione fungina. «Questo obiettivo richiederà diversi anni, se non decenni, prima di essere realizzato», afferma. «Ma si tratta di una delle poche strategie a nostra disposizione per ridurre i pesticidi e controllare le malattie post-raccolto che sono in circolazione da decenni, nel caso della Monilinia, e millenni, quando si parla della Botrytis».

Parole chiave

NECROFUNGI, frutta, coltura, fungino, Botrytis, Monilinia, pesticidi, fungicidi, raccolto, agricolo, proteine, biologico

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