Dalla genomica alle immagini satellitari: una ricerca ad alta tecnologia affronta il problema dei parassiti estranei in Europa
Crude statistiche rispecchiano la gravità degli effetti dei fitopatogeni sulle rese agricole. Secondo le statistiche di ricerca elaborate nell’ambito del progetto POnTE, finanziato dall’UE, gli olivicoltori potrebbero accusare perdite produttive fino a 7,5 miliardi di EUR in 50 anni a causa del batterio Xylella.
Gli olivi italiani: la prima grande missione di ricerca di salvataggio
Donato Boscia, coordinatore di POnTE e responsabile dell’unità operativa del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Bari, descrive la situazione all’inizio del progetto, nel 2015. «In seguito alla prima individuazione di Xylella nel 2013 e a diverse epidemie disseminate per l’Italia, la Francia, la Spagna e il Portogallo, POnTE ha contribuito ad aumentare la consapevolezza e la sorveglianza della malattia sviluppando strumenti e protocolli per un’individuazione efficiente del batterio». «Gli studi genomici hanno stabilito approssimativamente le tempistiche e il percorso di introduzione dei ceppi di Xylella in Europa, informazioni tutte necessarie a ridurre il rischio di ulteriori insediamenti», sottolinea Boscia. Estese analisi dei trascrittomi e l’individuazione di possibili geni differenzialmente espressi ha fatto luce sulla risposta delle piante ospiti e sui potenziali percorsi di resistenza. La ricerca di fonti di sviluppo della resistenza a Xylella ha rivelato risultati preliminari incoraggianti e l’individuazione di cultivar di olivi resistenti o tolleranti. L’insetto comunemente noto con il nome di «sputacchina» è il principale trasportatore o vettore di questo batterio. POnTE ha individuato i vettori più rilevanti nell’UE e le loro piante ospiti preferite in numerose colture impiegando la tecnica di marcatura-ricattura per tracciare la loro possibile diffusione in natura. I dati hanno supportato l’elaborazione di indagini mirate alla sputacchina, lo svolgimento di sperimentazioni sul campo per il controllo delle popolazioni di vettori e lo sviluppo di importanti modelli per la diffusione a corto raggio. L’individuazione aerea pre-visiva degli olivi infetti da Xylella è stata ottenuta mediante l’imaging termico e iperspettrale ad alta risoluzione. Un aspetto importante da sottolineare è che, al fine di disporre di un metodo di classificazione automatica della gravità della malattia su aree estese, sono stati sviluppati indicatori per il rilevamento precoce e/o asintomatico dell’infezione da Xylella.
Estendere il campo di ricerca ad altri ecosistemi e colture sotto minaccia
I ricercatori di POnTE hanno inoltre rivolto la propria attenzione ad altri parassiti che colpiscono le colture vegetali, ovvero il Candidatus Liberibacter solanacearum, abbreviato con CaLsol, e un fungo responsabile della malattia del deperimento del frassino nelle foreste europee, l’Hymenoscyphus fraxineus. Adottando lo stesso approccio multidisciplinare, essi hanno cercato di caratterizzare gli aspetti biologici dei parassiti e di proporre strategie per il controllo della loro diffusione nel territorio comunitario. La caratterizzazione degli aplotipi di diversi campioni infetti da CaLsol provenienti dall’Europa e da altri paesi del Mediterraneo ha consentito di realizzare una mappa della loro distribuzione geografica. Ereditati congiuntamente da un singolo genitore, gli aplotipi sono importanti indicatori di ascendenza e mutazione che possono essere tracciati per seguire la diffusione degli agenti patogeni e la relativa evoluzione. Sono state sviluppate trappole automatizzate che acquisiscono e inviano immagini del vettore del CaLsol, un pidocchio delle piante (o afide, appartenente alla famiglia delle Psille), a un server remoto. Inoltre, mediante l’impiego della tecnica del grafico di penetrazione elettrica è stato studiato il comportamento alimentare delle Psille, che successivamente è stato messo in relazione con la trasmissione dell’infezione da CaLsol.
Impatto agricolo e ricerca futura
Boscia, facendo riferimento alla salute economica dell’agricoltura dell’UE e al sostentamento degli agricoltori in Europa, sintetizza: «I dati di POnTE e le attività di divulgazione rappresenteranno certamente un grande contributo alla futura gestione di queste emergenze fitosanitarie. Inoltre, come conseguenza di ciò, si è registrato un aumento della consapevolezza pubblica». Gli sforzi di ricerca non si concluderanno con il termine di POnTE, che infatti vedrà un proseguimento del suo lavoro nel progetto complementare XF-ACTORS. I programmi di prevenzione e sorveglianza ottimizzate attualmente in fase di sviluppo saranno sostenibili e coesisteranno con le pratiche agricole per gestire i parassiti estranei, sia vecchi che nuovi, in Europa.
Parole chiave
POnTE, Xylella, oliva, batterio, CaLsol, resistenza, fitopatogeni, Candidatus Liberibacter solanacearum, XF-ACTORS
