VALERIA GUALANDRI CHRISTIAN CAINELLI PAOLA BRAGAGNA DANIELE PRODORUTTI GINO ANGELI
Considerevoli sono le perdite di pro- duzione, sia in pieno campo che in serra, sia durante il ciclo vegetativo che in post raccolta, causate da bat- teri, funghi, fitoplasmi, virus e viroidi. Questi organismi provocano l’altera- zione dell’aspetto esteriore e dell’at- tività fisiologica di qualsiasi organo della pianta, che chiamiamo malattia. La diagnosi fitopatologica serve per identificare e caratterizzare l’agente che ha causato una malattia e diven- ta uno strumento necessario per una gestione delle produzioni agricole in un’ottica di sostenibilità, dove conve- nienza economica è compatibile con rispetto dell’ambiente e della salute umana.
È sulla capacità di effettuare diagnosi rapide e corrette che si basa la pos- sibilità dell’agricoltore di intervenire prontamente ed efficacemente per evitare perdite qualitative e quanti- tative alla produzione. La diagnosi è anche fondamentale, in un mondo sempre più globalizzato, dove merci e materiale vegetale possono circo- lare con molta libertà e facilità, per intercettare prontamente organismi patogeni che possono essere invo- lontariamente introdotti in aree in cui risultano ancora assenti, con conse- guenze anche molto gravi su agricol- tura ed ecosistemi. Sono questi i pa- togeni di quarantena che per la loro
pericolosità necessitano di un’attenta diagnosi fitopatologica come punto di partenza per un adeguato piano di protezione fitosanitaria.
Il Laboratorio di Diagnosi Fitopatolo- gica assume un ruolo di collegamento tra l’attività di controllo, sorveglianza e monitoraggio delle avversità e le re- lative misure di contenimento. Lo fa accertando lo stato di salute del materiale di moltiplicazione, controlla la sanità di materiale vegetale desti- nato all’entrata o all’uscita dall’Italia, supporta le azioni di monitoraggio fi- tosanitario e di controllo dei patogeni da quarantena, collabora con i tecnici operanti sul territorio, contribuisce a progetti di ricerca su nuove malattie e a prove di sperimentazione. La diagnosi fitopatologica si realizza in un processo costituito da campio- namento, verifica della sintomatolo- gia, scelta e messa in atto delle tec- niche analitiche per l’identificazione fenotipica, molecolare o strumentale dell’agente causale ed emissione di una risposta finale.
Il campionamento. Una fase decisi- va per un buon esito delle analisi: un campione deve essere rappresenta- tivo, raccolto nella giusta epoca feno- logica, correttamente dimensionato, registrato e conservato fino all’arrivo in laboratorio. Non è inusuale che una diagnosi possa essere alterata se
questa fase non è realizzata in manie- ra corretta.
La sintomatologia. La lettura dei sin- tomi, la gravità e la loro distribuzio- ne in campo e sulla pianta è il primo dato necessario nella formulazione di un risultato diagnostico corretto. La diagnosi viene poi realizzata sce- gliendo e applicando tecniche analiti- che che vengono brevemente presen- tate per tipologia.
Tecniche di diagnosi tradizionali per isolamento e identificazione: prevedono l’isolamento dell’agente causale da tessuti con sintomi, che viene messo in condizioni di crescere e differenziare organi di riproduzione necessari per l’identificazione morfo- logica. Sono utilizzabili solo per gli or- ganismi coltivabili in vitro, richiedono tempo e competenze tassonomiche adeguate. Largamente applicate per la ricerca di funghi e batteri.
Tecniche sierologiche. Le tecniche sierologiche hanno un ampio spettro di indagine e vengono utilizzate per
rilevare la presenza di funghi, batteri, fitoplasmi e tossine ma il loro mag- giore e tradizionale impiego è quello per la diagnosi dei virus.
Si basano sul principio di interazione tra antigene e anticorpo; tra queste la più utilizzata è il saggio E.L.I.S.A. (Enzyme-Linked ImmunoSorbent As- say) che prevede l’impego di anticor- pi specifici in grado di riconoscere e legarsi ad antigeni di un determinato patogeno. È una tecnica ampiamente utilizzata perché permette di proces- sare un elevato numero di campioni in tempi relativamente brevi per cui si presta molto bene all’attività di screening massali. L’ampio utilizzo l’ha resa con il tempo una tecnica collaudata in grado di creare un otti- mo compromesso tra affidabilità dei risultati e costi dell’analisi. La bontà del risultato finale è in funzione della scelta della matrice più idonea e del periodo di campionamento più cor- retto in relazione all’agente patogeno da ricercare.
Tecniche molecolari. Sono basate sull’analisi degli acidi nucleici del pa- togeno (DNA o RNA) e offrono, con le loro enormi potenzialità, test veloci, semplici e sensibili che consentono di effettuare una diagnosi precisa, rapida e precoce della malattia, rap- presentando la frontiera della diagno- stica fitopatologica.
Generalmente più laboriosi e costosi ma molto specifici e sensibili, sicura- mente fondamentali quando la con- centrazione del patogeno è bassa o la sua natura è incerta. In generale si basano sulla reazione a catena della polimerasi (PCR). Certamente innovative e di ultima generazione sono la LAMP PCR e il Next Genera- tion Sequencing (NGS). La LAMP PCR è una tecnica evoluta che punta su una decisiva riduzione dei tempi, il risultato si ottiene in meno di un’ora rispetto alle 4-6 ore di una PCR tradi- zionale. NGS è un’applicazione che ci permette di ottenere una fotografia istantanea del materiale genetico pre- sente in un ospite in una determinata condizione sintomatologica. La scelta dell’impiego di una o dell’altra, oltre che dipendere dai costi, è in funzione del tipo di diagnosi e caratteristiche del campione in esame. Integrate con tecniche più tradizionali rappresenta- no certamente una strategia diagno- stica innovativa.
Saggi biologici su piante dette indi- catrici capaci di reagire manifestando un sintomo in presenza di determina- ti patogeni. Si tratta di saggi lunghi e laboriosi (mesi o anni) ma indispen-
sabili per l’accertamento di alcune malattie.
Sulla base delle competenze acquisi- te e dei requisiti professionali e strut- turali in suo possesso il Laboratorio di Diagnostica Fitopatologica della FEM è Laboratorio di Riferimento per il Servizio Fitosanitario Provinciale ed è parte attiva di una rete di laborato- ri di riferimento a livello nazionale in funzione della quale è in grado di in- dirizzare chiunque richieda una con- sulenza al di fuori delle competenze presenti di essere orientato a chi può risolvere una specifica diagnosi. L’u- tenza è rappresentata da enti pubbli- ci e privati, tecnici e cittadini nonché l’Ufficio Fitosanitario Provinciale. Nel dal suo avvio nel 2004 la sua at- tività è in costante crescita diagnosi per il numero, la tipologia di analisi e i target ricercati (Fig. 1).
Una crescita dovuta sia al continuo affacciarsi di problematiche nuove sul territorio, sia alle necessarie azioni di monitoraggio e sorveglianza preven- tive su patogeni non ancora presenti ma che potrebbero essere una seria minaccia nel prossimo futuro. Il gruppo del Laboratorio di Diagno- stica Fitopatologica vuole essere un punto di riferimento sempre atten- to e pronto per le emergenze locali, nazionali e mondiali, aggiornato e in costante collaborazione con altre re- altà scientifiche di livello nazionale ed internazionale.
Figura 1
Numero di analisi svolte dal Laboratorio di Diagnosi Fitopatologica FEM dal 2004 al 2015 per L’Ufficio Fitosanitario Provinciale. La retta marrone indica la tendenza in crescita del numero di campioni analizzati nel corso degli anni
Anno 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 N . campioni 0 1600 1800 2000 1400 1200 1000 800 600 400 200