14 settembre 2023#Allevamento#Peronospora#Università e ricerca di WageningenJaap Delleman
Per comprendere meglio i meccanismi di resistenza delle patate alla peronospora, i ricercatori della Wageningen University & Research insieme ai loro colleghi di Tubinga e Norwich hanno compiuto un passo importante. La loro ricerca è stata pubblicata sulla rinomata rivista scientifica Science.
“C’è una continua ‘corsa agli armamenti’ tra la pianta di patate e la Phytophthora”, afferma Vivianne Vleeshouwers, scienziata della Wageningen University & Research. La pianta si difende ferocemente. Un’invasione dell’oomicete innesca immediatamente una serie di risposte di difesa, come far morire parte di una foglia in modo controllato per fermare l’avanzata della malattia. Tuttavia, la Phytophthora è in grado di aggirare ripetutamente queste difese mediante mutazioni.
Riconoscere la malattia
Per difendersi la prima cosa che la pianta deve fare è riconoscere l’agente patogeno. “La pianta ha dei recettori per questo, una specie di antenne. Questi legano piccoli pezzi della proteina Phytophthora, che è il segnale che qualcosa non va. È allora che entrano in gioco le risposte di difesa. Quindi è molto importante che la pianta possa effettivamente rilevare la malattia e disponga dei recettori giusti per attivare le sue difese”, afferma Vleeshouwers. Questi recettori si trovano all’interno o all’esterno della cellula. I recettori all’interno della cellula sono codificati da specifici geni R (R sta per resistenza) e i coltivatori di patate ne approfittano. Sviluppano varietà resistenti selezionando questi geni R. Tuttavia, il problema è che la Phytophthora riesce a superare questa resistenza, ancora e ancora. “Si sa molto meno dei recettori esterni, sulla superficie cellulare, i recettori PRR. Questi recettori guidano risposte immunitarie più generali”, afferma Vleeshouwers. I coltivatori di piante stanno attualmente concentrando la loro attenzione sui geni R, ma sono necessarie ricerche più approfondite per poter beneficiare di risposte di difesa meno specifiche da parte del PRR. A tal fine, la Wageningen University & Research collabora con l’Università di Tubinga (Germania) e il Sainsbury Laboratory di Norwich (Regno Unito).
PERÙ
“Abbiamo studiato un tipo specifico di recettore PRR chiamato PERÙ. Si lega a un pezzo speciale della proteina Phytophthora, Pep-13, che induce la pianta di patata a riconoscere la malattia. In genere si presumeva che i recettori PRR difficilmente cambiassero nel tempo (un esempio ben noto è il recettore molto stabile che riconosce i flagelli dei batteri). Ma abbiamo scoperto che il PERÙ mostra effettivamente un’evoluzione dinamica e cambia molto più velocemente dei più noti recettori PRR. Si tratta di una visione totalmente nuova”, rivela Vleeshouwers. Secondo il co-responsabile della ricerca Thorsten Nürnberger del Centro di biologia molecolare vegetale (ZMBP) dell’Università di Tubinga, i risultati della ricerca mostrano che l’evoluzione dei recettori immunitari sulla superficie cellulare delle piante (recettori PRR) è molto più complessa di quella abbiamo pensato in precedenza. “Non esiste una sola versione di questo recettore, ma diverse varianti in grado di riconoscere diversi legami con le proteine della Phytophthora. Questa è una scoperta completamente nuova.”
Guardando indietro nel tempo
“Diverse specie di patate selvatiche presentano varianti del PERÙ. Abbiamo quelle piante nella nostra collezione e possiamo guardare indietro nel tempo, per così dire, per scoprire come si sono evolute”, afferma Vleeshouwers. “Una volta compresa la loro evoluzione, puoi cercare modi per tradurla in applicazioni. Selezionando i recettori giusti, puoi aumentare la resistenza della pianta alla malattia. Guardando indietro nel tempo, i ricercatori sono riusciti a risalire alle origini dell’evoluzione della pianta: le Ande. Il recettore si chiama PERÙ, che sta per Pep-13 Receptor Unit. Ma ovviamente si riferisce anche al paese di origine. Ancora meglio, il primo autore dell’articolo su Science, il dottorando Yerisf Torres Ascurra, viene dal Perù.
Coltivazione sostenibile
“Questa comprensione di questo tipo di recettori, e sicuramente altri ne seguiranno, apre la strada alla patata sostenibile del futuro. Questa pianta avrà geni di resistenza specifici, nonché risposte difensive generali migliorate. Prima di oggi, gli allevatori si concentravano sui geni R. Tuttavia, la resistenza che oppongono viene costantemente contrastata. Studiando come le specie di patate selvatiche sopravvivono in un ambiente in cui sono costantemente attaccate dalle malattie, possiamo scoprire quali meccanismi utilizzano, e quindi introdurre questi meccanismi nelle nostre varietà di patate”, conclude Vleeshouwers. L’articolo su Science lo trovate qui.
