Riassunto
La crescita delle piante è fortemente influenzata dalle condizioni ambientali ed in particolare dagli stress. I fattori di stress sono molteplici ed a seconda dell’intensità riducono la vitalità delle piante causando danni metabolici che possono riflettersi, in ambito agricolo, in un decremento della produttività.
Le piante, essendo organismi sessili, non hanno la possibilità di sfuggire a tali stress, pertanto hanno sviluppato, nel corso dell’evoluzione, meccanismi molecolari che permettono di adattarsi a fattori ambientali sfavorevoli. Le barriere di difesa, utilizzate dalle piante per difendersi, possono essere passive o precostituite oppure attive o post-infettive. In particolar modo, nella difesa attiva, si mette in moto una serie di eventi metabolici che modificano lo stato fisiologico della pianta e la rendono più predisposta a far fronte agli “invasori”.
Nelle piante si può parlare di diverse classi di risposte attive di difesa quali la HR (risposta ipersensitiva), la IR (resistenza indotta) e la SAR (resistenza sistemica acquisita). Perché il meccanismo di difesa si metta in moto, deve però avvenire il riconoscimento da parte della pianta dell’agente patogeno.
Le sostanze chimiche riconosciute dalla pianta e che ne inducono le reazioni di difesa,
vengono chiamate induttori o elicitori e promuovono in essa meccanismi di difesa in
grado di proteggerla dagli attacchi di microrganismi patogeni. Inoltre, tali induttori
sono in grado di agire anche in assenza dell’agente patogeno. Gli induttori vengono
chiamati «esogeni» quando sono prodotti dagli agenti patogeni ed «endogeni» quando
sono prodotti dalla pianta stessa, spesso in seguito alla degradazione della parete
cellulare da parte dell’agente patogeno. Tra le molecole chimiche che giocano un ruolo
salicilico e l’acido jasmonico.L’acido jasmonico è uno dei più importanti e studiati fra gli elicitori che modulano le risposte della pianta verso gli stress biotici. Questo composto viene metabolizzato in molti derivati biologicamente attivi fra i quali il metil-jasmonato.
Scopo di questa tesi è stato quello di valutare i meccanismi di risposta, a livello molecolare, indotti dall’attacco dell’acaride patogeno Tetranychus urticae (Koch) in una varietà di agrumi: il Citrus clementina (Hort. ex Tan).
Il frutto di C. clementina, ampiamente coltivato nel bacino del Mediterraneo, è suscettibile all’attacco di un gran numero di insetti e patogeni, tra questi il polifago “spider mite” T. urticae risulta essere uno dei più distruttivi e resistenti agli acaricidi. Per questo motivo, è necessario conoscere le basi molecolari della risposta del
C. clementina ai patogeni per poter selezionare degli ibridi resistenti all’attacco del
T.urticae con un notevole vantaggio sia economico che ambientale. Tuttavia, i dati
inerenti la risposta immunitaria del C. clementina allo stress indotto da T. urticae in letteratura sono limitati.
In questo studio, utilizzando tecniche di biologia molecolare è stata valutata, nelle foglie di C.Clementina, l’espressione di tre geni che codificano per le proteine Lectina, Miracolina e Chitinasi che sembrano rivestire un ruolo nella risposta ai patogeni nelle piante. Dai risultati ottenuti dall’infezione delle piante con il polifago T.urticae, è stata evidenziata un’over-espressione dei relativi trascritti.
Successivamente è stata caratterizzata la cinetica di induzione dei trascritti simulando l’attacco del T.urticae con l’elicitore metil-jasmonato (MeJA), che sembra giocare un ruolo dominante nella regolazione globale dell’espressione dei geni in risposta ai patogeni. Abbiamo riscontrato un incremento di espressione nel tempo dalle 2 ore alle 78 ore. E’ possibile quindi concludere che l’espressione di tali proteine e’ da considerarsi marker di infezione precoce. In particolare i nostri risultati hanno messo
in evidenza che durante la risposta al trattamento con MeJA, oltre all’amplificato atteso della chitinasi, si ha la comparsa di un frammento più lungo. Nel tentativo di capire la sua funzione abbiamo osservato una stretta relazione con l’evoluzione dell’infezione. È pertanto necessario approfondire tale meccanismo allo scopo di poter considerare la comparsa della forma più lunga come indicatore di attacco patogeno in corso.
