Studiare la genetica dei microbi nelle mele e nelle querce
Per nutrire la crescente popolazione mondiale, occorrono rendimenti più elevati di colture robuste e resistenti alle malattie, da poter coltivare sulla stessa quantità di terreno. In un’ottica di miglioramento delle colture, gli scienziati hanno sequenziato i genomi delle piante, nonché i batteri, i funghi e gli altri microbi che esse ospitano. Uno studio a livello mondiale, condotto con il sostegno del progetto Apple-Biome, finanziato dall’UE, sta ora fornendo un contributo a questo bagaglio di conoscenze mediante preziose informazioni sul microbioma (ovvero il materiale genetico dei microbi che vivono sopra e dentro le piante) delle mele domesticate. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista «Environmental Microbiology». Le mele, uno dei frutti commestibili più diffusi al mondo, vengono conservate mediante stoccaggio a freddo per un periodo fino a 12 mesi. Prevenire la diffusione di agenti patogeni post-raccolto in questo arco di tempo è perciò fondamentale al fine di garantire la qualità e la sicurezza del frutto. Nel loro studio, i ricercatori del team hanno esaminato il microbioma della mela Royal Gala, concentrando l’attenzione sulla composizione e su possibili differenze a livello regionale nel microbioma del cultivar. I risultati hanno dimostrato che la composizione e la struttura delle comunità batteriche e fungine della mela al momento del raccolto variano da regione a regione e dipendono in gran parte dal clima e dalle pratiche di gestione della regione stessa. Inoltre, la diversità fungina variava in modo sostanziale nelle mele raccolte in località geografiche diverse, suggerendo un possibile collegamento tra la località e la tipologia e frequenza di malattie post-raccolto in ciascun paese. In un articolo pubblicato sul sito web “EurekAlert!”, Ahmed Abdelfattah, autore principale dello studio presso il Politecnico austriaco di Graz, che è l’istituto coordinatore del progetto Apple-Biome, fa notare che «nonostante le variazioni osservate nel microbioma della mela, siamo comunque riusciti a identificare un cosiddetto microbioma “primario”, ovvero membri del microbioma condivisi a livello globale tra le mele». «Questo microbioma “primario” mondiale è rappresentato da diversi indicatori microbici benefici e costituisce una larga porzione della comunità batterica del frutto».
Ereditarietà del microbioma
In uno studio parallelo, anch’esso finanziato dal progetto Apple-Biome, un altro team ha ipotizzato che il microbioma di una pianta non ha origine solamente dal suo ambiente, ma viene anche parzialmente ereditato dalla pianta genitrice. Per verificare le loro ipotesi, i ricercatori hanno costruito un dispositivo di coltura all’avanguardia per coltivare piantine di quercia in un ambiente privo di microbi, mantenendo al tempo stesso i tessuti in superficie e sottoterra separati. I ricercatori, che hanno scelto la pianta di quercia per via della sua massiccia presenza nelle foreste d’Europa, hanno scoperto che le ghiande di quercia contengono un alto livello di diversità batterica e fungina e che le piantine di quercia ereditano il proprio microbioma da esse. «L’idea secondo cui i semi possano essere il collegamento tra i microbi dell’albero madre e i suoi discendenti è stata oggetto di frequenti discussioni, ma questa è la prima volta che qualcuno dimostra la via di trasmissione dal seme alle foglie e alle radici di piante emergenti», afferma Abdelfattah in un articolo pubblicato sul sito web di Apple-Biome. «Diverse aziende di selettocoltura stanno prendendo in considerazione il microbioma dei semi nei loro programmi, con la speranza di ottenere delle super piante con geni microbi migliori. Una delle tecniche utilizzate consiste nel trattare i semi con microorganismi benefici, per far sì che quei microbi ad un certo punto colonizzino la pianta, esercitando i propri effetti per tutto l’arco di vita della stessa», commenta Abdelfattah nello stesso articolo. Della durata di 2 anni, il progetto Apple-Biome (The origin, distribution, and dissemination of the apple microbiome) si concluderà nel dicembre 2021. Per maggiori informazioni, consultare: sito web del progetto Apple-Biome
Parole chiave
Apple-Biome, microbioma, mela, quercia, microbo, pianta
