La resistenza indotta dai microbi può migliorare la salute delle colture
Le piante interagiscono in modo continuo con una miriade di microrganismi, in particolare attorno alla «zona delle radici». È risaputo che alcuni di questi microrganismi siano in grado di rafforzare le difese della pianta contro insetti e patogeni dannosi. Ciò può verificarsi mediante il priming, per cui i microrganismi benefici sollecitano le piante a rispondere agli attacchi in modo più rapido e intenso. La possibilità di aggiungere sistematicamente questo tipo di microbi benefici alle piante coltivate potrebbe ridurre la perdita di raccolto dovuta alla presenza di parassiti e malattie, evitando al contempo l’uso di pesticidi nocivi per l’ambiente. Tuttavia, uno degli ostacoli principali al raggiungimento di questo obiettivo consiste nel fatto che la resistenza indotta dai microbi è fortemente correlata al contesto. I vantaggi apportati alle piante variano in base alle condizioni ambientali, quali clima locale e stress, insieme alla presenza di altri organismi che possono favorire oppure ostacolare la salute delle piante. In qualità di rete di formazione innovativa del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto MiRA è stato istituito per fornire ai dottorandi gli strumenti e i metodi per studiare i meccanismi fisiologici e molecolari coinvolti nelle interazioni tra piante, microbi e parassiti. Inoltre, il progetto intendeva confermare che la resistenza indotta dai microbi non può condizionare gli altri sistemi biologici delle piante, nonché valutare il potenziale commerciale della tecnologia. «Tramite l’analisi approfondita di pomodori e patate, i ricercatori in fase iniziale di carriera hanno prodotto una serie di dati unica relativa ai processi molecolari e fisiologici della resistenza indotta dai microbi. Per quanto ne sappiamo, non esistono simili risorse di dominio pubblico altrove», afferma Thure Pavlo Hauser, coordinatore del progetto. Il progetto ha inoltre intervistato le parti interessate, quali aziende agricole e altre aziende alimentari, riscontrando che l’incertezza riguardo a questa tecnologia costituiva un ostacolo alla sua accettazione.
Sperimentazione sulle colture
Le piante di pomodoro e patate sono state sottoposte ad alcuni esperimenti con e senza microbi benefici (dai funghi ai batteri) e insetti infestanti, oltre a diverse condizioni di illuminazione, sostanze nutritive, siccità e presenza di patogeni, tra gli altri fattori di stress. I ricercatori hanno esaminato la modalità di risposta delle difese delle piante ai trattamenti microbici e come questi hanno sortito effetti sugli insetti infestanti e sulle comunità microbiche pre-esistenti sulle piante e negli insetti infestanti. «Curiosamente, in presenza di condizioni commerciali di coltivazione in Spagna, le piante di pomodoro trattate con microbi benefici hanno subito meno attacchi da due dei principali parassiti», spiega Hauser. «Inoltre, questa apparente protezione rafforzata si dimostra particolarmente pronunciata durante la siccità e a livelli intermedi di fertilizzazione con fosforo, mettendo in luce il ruolo degli ormoni e delle difese chimiche.»
Ricercatori altamente qualificati per forgiare il futuro dei prodotti alimentari
Pur essendo alcuni inoculanti microbici per le piante agricole, tra cui i funghi micorrizici, già disponibili sul mercato, essi migliorano soprattutto l’assimilazione di sostanze nutritive nelle piante. Finché non si disporrà di conoscenze più approfondite sulla resistenza indotta dai microbi, è probabile che le aziende agricole continueranno a utilizzare prodotti chimici più dannosi per l’ambiente al fine di controllare le infestazioni delle colture. «Per rendere questa scienza e tecnologia più accattivante agli occhi delle aziende alimentari, occorrono persone specializzate altamente qualificate che si occupino di sviluppare questo ambito relativamente nuovo. I 15 giovani ricercatori di MIRA hanno già contribuito a fornire conoscenze essenziali e si dimostreranno sicuramente preziosi alle aziende e agli istituti di ricerca», conclude Hauser. Se da un lato la ricerca poliedrica di MIRA potrebbe proseguire in numerose direzioni differenti, dall’altro è probabile che presterà maggiore attenzione alla realizzazione di strumenti migliori per il monitoraggio e la previsione dei benefici dei microbi per la difesa delle piante, sul campo e in laboratorio. Oltre a ciò, i ricercatori continueranno a sviluppare inoculazioni microbiche mirate da impiegare in un ventaglio di contesti e ad acquisire maggiori conoscenze in merito al mantenimento dei microbi nei suoli.
Parole chiave
MIRA, colture, pomodoro, patata, microbico, pianta, coltura, resistenza, aziende agricole, parassita, malattia
