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Dal suolo al campo

Pseudomonas chlororaphis: un batterio multitasking al servizio delle colture

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Nell’ambito del progetto PLANTìA, i ricercatori del CNR-IPSP hanno dimostrato che Pseudomonas chlororaphis produce numerose sostanze in grado di difendere cece e pisello dalle malattie e di migliorare maturazione e qualità dell’uva.
  

 

Pseudomonas chlororaphis, un alleato naturale contro malattie e stress ambientali

 

Nel corso degli ultimi anni, presso i laboratori del CNR-IPSP (Istituto per la Protezione Sostenibile delle Piante), è stato evidenziato che Pseudomonas chlororaphis è in grado di produrre un ampio arsenale di composti chimicamente diversi, attivi nei confronti di patogeni di colture erbacee e arboree.

Il batterio, infatti, è risultato efficace nel proteggere piante di pomodoro dagli attacchi del fungo Fusarium oxysporum e nel prevenire l’infezione da Seiridium cardinale, responsabile del cancro del cipresso (vedi immagini a fondo pagina).

Ulteriori studi, hanno evidenziato anche la capacità di Pseudomonas chlororaphis di ridurre, sempre su pomodoro, i danni da stress idrico.

 

I risultati delle sperimentazioni di PLANTìA

 

In considerazione dei risultati ottenuti, il progetto PLANTìA ha voluto approfondire la caratterizzazione e le potenzialità di biocontrollo di alcuni ceppi di Pseudomonas chlororaphis presenti nelle collezioni del CREA Orticoltura e Florovivaismo allo scopo di utilizzarli per la protezione di cece, pisello e vite in condizioni di pieno campo. Dai risultati delle sperimentazioni i ceppi considerati sono risultati in grado di inibire in vitro la crescita di patogeni delle leguminose e che, in particolare, un ceppo denominato MH_897.1b riesce a mitigare l’infezione da Fusarium solani in pisello in prove di serra.

Colonie del consorzio 4P

Partendo da questi risultati, i microrganismi studiati sono stati utilizzati per produrre un consorzio denominato 4P, nato dall’associazione di 4 batteri diversi, di cui tre appartenenti alla specie Pseudomonas chlororaphis. Questo consorzio, applicato sulla vite, ha indotto cambiamenti fisiologici in grado di influenzare positivamente la maturazione e la qualità delle uve.

I consorzi testati da PLANTìA, va ricordato, sono formati da associazioni di più batteri benefici, con lo scopo di ridurre l’impatto dei nemici (patogeni microbici, insetti e nematodi) e degli stress ambientali (siccità, alte temperature, salinità dei suoli) sulle colture. L’obiettivo è migliorare lo stato di salute delle piante e proteggere il suolo dai fenomeni di stanchezza e di riduzione della fertilità.

 

Le caratteristiche che rendono speciale Pseudomonas chlororaphis

 

Pseudomonas chlororaphis è comunemente presente nel suolo e sulle radici ed è conosciuta per le svariate azioni positive che svolge sulle piante. Tra queste, di particolare interesse sono:

  • la produzione di sostanze ad attività antibiotica, capaci cioè di inibire lo sviluppo di altre specie di batteri dannosi alle piante;
  • la capacità di assimilare il ferro presente nel suolo (utile per la sopravvivenza dei microrganismi), rendendolo non più disponibile per altri microrganismi dannosi alle piante;
  • la produzione di composti volatili (cioè gassosi) in grado di diffondere nel terreno e di stimolare nelle piante una maggiore capacità di resistere all’attacco di patogeni microbici (ad esempio i funghi), insetti e nematodi;
  • la capacità delle piante di tollerare gli stress ambientali in modo più efficiente.

Queste attività conferiscono a Pseudomonas chlororaphis un’elevata capacità di sopravvivenza nel suolo e una forte competitività nei confronti di altre specie.

 

Inibizione della crescita della colonia del fungo S. cardinale per effetto di P. chlororaphis. Colonia del fungo in assenza del batterio (a sinistra) e in presenza di P. chlororaphis (a destra). Il batterio inibisce completamente lo sviluppo del fungo (piccolo cilindro al centro della piastra).
Sviluppo di cancro sul tronco di una giovane pianta di cipresso inoculata con il fungo S. cardinale (a sinistra). Blocco dello sviluppo del cancro dovuto al trattamento con P. chlororaphis (a destra). (Raio et al., 2011).

 

A cura di: Aida Raio, Eliana Dell’Olmo, ricercatrici rispettivamente del  CNR-IPSP e del CREA Orticoltura e Florovivaismo e di Paola Iovieno, referente comunicazione del progetto PLANTìA

Fonte immagini Aida Raio

 

 

 

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