POTENZIALI PROSPETTIVE DELL'IMPIEGO DI SOSTANZE BIOLOGICAMENTE ATTIVE NELLA RIDUZIONE DELLA NOCIVITA' DI MELOIDOGYNE SU COLTURE ORTIVE IN SERRA, IN ITALIA ED IN MOLDAVIA

Responsabili di progetto

Nicola Sasanelli, Larisa Poiras

Accordo

MOLDOVA - ASM-not in force - Academy of Sciences of Moldova

Bando

CNR/ASM 2013-2014

Dipartimento

Agroalimentare

Area tematica

Scienze bio-agroalimentari

Stato del progetto

Nuovo

Proposta di ricerca

Nei paesi sviluppati e non di fondamentale importanza è il miglioramento quanti-qualitativo delle produzioni agricole, soprattutto quelle realizzate in condizioni protette, attraverso metodi biotecnologicamente avanzati che consentano la sicurezza alimentare ed il rispetto dell'ambiente. L'attività di ricerca proposta si integra nei nuovi sistemi di protezione ambientale e sicurezza alimentare. I cambiamenti climatici, ai quali si assiste, con l'aumento delle temperature contribuiscono all'insorgenza di attacchi sempre più virulenti di organismi nocivi soprattutto nel caso delle colture orticole in ambiente protetto. Nell'ultimo decennio, infatti, gli attacchi di nematodi fitoparassiti galligeni del genere Meloidogyne (RKN - root-knot nematodes) alle diverse colture ortive si sono resi più diffusi e distruttivi e soprattutto più pericolosi in quanto consentono, attraverso le ferite che le larve causano sulle radici, di poter aprire vie di penetrazione anche a funghi patogeni terricoli (Fusarium, Verticillium, Pyrenochaeta etc.) con quadri sintomatologici gravi che spesso si concludono con la morte delle piante. Questa situazione è ancor più grave se si considera che la recente legislazione europea ha fortemente ridotto l'impiego dei pesticidi ed in particolare dei nematocidi e che eventuali cultivar caratterizzate da resistenza a RKN spesso con le alte temperature, come quelle che si verificano in coltura protetta nel periodo estivo, perdono la suddetta resitenza.
Il controllo biologico dei nematodi galligeni è una delle più interessanti opzioni di protezione delle colture ortive in quanto eco-compatibile e senza alcun effetto sulla salute umana ed animale. Molti metaboliti di diversi generi di Streptomyces, Azotobacter, Pseudomonas e Bacillus risultano avere proprietà biologiche antimicotiche, antimicrobiche e fitostimolatrici. Poco conosciuti sono invece gli effetti nei confronti della nematofauna in generale e dei fitoparassiti in particolare ad eccezione del gruppo degli attinomiceti Streptomyces sul quale comunque rimangono ampi spazi di indagine a seconda della loro provenienza. Si procederà al monitoraggio in Moldavia ed in Italia, in diversi siti a vocazione ortiva, del livello delle popolazioni di nematodi galligeni con estrazione dei medesimi dal terreno attraverso il metodo di Baermann o di Coolen. Sarà verificata l'associazione dei predetti parassiti con malattie fungine di origine tellurica (soil-borne pathogens). Dai campioni di suolo saranno estratte le diverse specie di Streptomyces, Azotobacter,  Pseudomonas e Bacillus o altri limitatori biologici per la produzione di esometaboliti utili alla verifica del loro impiego come nematocidi o nematostatici. In particolare sarà verificata la possibilità di ridurre la carica nematologica a livelli inferiori alla soglia di tolleranza della coltura al nematode galligeno. Le suddette indagini saranno possibili attraverso la collaborazione tra l'Istituto per la Protezione delle Piante del CNR e l'Istituto di Zoologia, con il Dipartimento di Parassitologia ed Elmintologia, di Microbiologia e Protezione delle Piante del ASM (Accademia Moldava delle Scienze). Allo scopo saranno allestite prove in vitro ed in vivo. Le prove in vitro consisteranno in prove di schiusura (hatching tests) di masse d'uova di una o più specie di Meloidogyne. Le masse d'uova, raccolte al microscopio, saranno messe in setaccini con 3-4 replicazioni/trattamento e sottoposte a diverse dosi dei metaboliti da saggiare. Ogni settimana sarà verificato il numero delle larve emerse e rinnovate le soluzioni in prova. Al termine del test di schiusura, dopo un periodo di 6-8 settimane corrispondente all'esaurimento delle schiusure, le masse d'uova saranno trattate con una soluzione acquosa di ipoclorito di Na (1%) al fine di verificare il numero delle uova non schiuse. Dalle schiusure cumulative saranno calcalate le percentuli di schiusura che, dopo trasformazione in arcoseno della radice quadrata della percentuale di schiusura tramite le tabelle di Bliss, saranno sottoposte ad analisi statistica per rilevarne le eventuali differenze. Ovviamente saranno considerati anche un controllo chimico (phenamiphos) ed un controllo non trattato (sola acqua, agente naturale di schiusura per i nematodi galligeni). Le prove in vivo saranno realizzate in condizioni controllate (serra) in vaso su colture ortive diffuse sia in Italia sia in Moldavia. Terreno preventivamente sterilizzato a vapore sarà utilizzato per riempire vasi di creta. Il terreno sarà quindi inoculato con popolazioni di nematodi galligeni attraverso l'utilizzazione di inoculo fresco ed i vasi che lo contengono disposti in serra secondo uno schema sperimentale a blocchi randomizzati con 10 replicazioni/trattamento. Saranno considerati due controlli, uno chimico ed uno non trattato. In ciascun vaso sarà quindi trapiantata una piantina. I diversi trattamenti consisteranno nell'utilizzazione di diversi esometaboliti delle specie  di Streptomyces e/o Azotobacter, Pseudomonas e Bacillus alle concentrazioni che avranno dato i migliori risultati nelle prove in vitro. Dopo circa due mesi si procederà al rilievo dei principali dati morfologici e nematologici. In particolare saranno rilevati i pesi fresco e secco della parte aerea delle piante ed il peso degli apparati radicali. Sarà calcolato l'indice di galle (gall index) secondo una scala di valutazione di 6 classi (0-5). Il terreno di ciascun vaso sarà processato col metodo di Coolen al fine di rilevare il numero delle larve e uova di Meloidogyne presenti nel terreno. Le uova e le larve saranno anche estratte dalle radici. Si procederà, infine, al calcolo del tasso di riproduzione del nematode come rapporto tra il livello finale ed iniziale della popolazione (Pf/Pi). I diversi dati saranno quindi sottoposti ad analisi della varianza e le medie confronate con opportuni tests (DMS o Test di Duncan).    

Obiettivi della ricerca

Gli obiettivi del progetto sono:
1) preparazione di bio-nematocidi;
2) messa a punto di nuove metodologie di prevenzione e protezione delle piante da agenti di danno;
3) preparazione di protocolli di difesa da nematodi fitoparassiti eco-compatibili, rispettosi dell'ambiente e della sicurezza alimentare ed in linea con le disposizioni legislative a livello comunitario;
4) favorire la cooperazione tra i ricercatori dell'Istituto per la Protezione delle Piante del CNR e degli istituti di Zoologia, Microbiologia e Bio-Tecnologie e Protezione delle Piante dell' ASM per la creazione di un network utile per la preparazione di possibili futuri progetti internazionali.  

Ultimo aggiornamento: 20/05/2024