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Contrastare uno dei problemi principali per diversi alberi da frutto – la Sharka o vaiolatura delle drupacee – è oggi una priorità per il mondo dell’agricoltura. Questa infezione virale, causata dal Plum pox virus (PPV), colpisce in particolare le varietà europee di albicocco, naturalmente vulnerabili al virus, con conseguenze devastanti sulla produttività e qualità dei frutti.

Ma come si può conferire resistenza al virus in modo efficace e duraturo? A questa complessa sfida ha risposto un team di ricercatori spagnoli attraverso un approfondito studio nel campo della genetica vegetale. Fulcro della sperimentazione il silenziamento dell’RNA, un meccanismo endogeno di difesa delle piante, impiegato per inibire l’espressione del virus. Grazie all’impiego di avanzate tecnologie biotecnologiche, questa strategia consente di indurre resistenza genetica al PPV, aprendo la strada a soluzioni innovative per la protezione delle colture e per la sicurezza dell’agricoltura europea. Di cosa si tratta? 

Il cuore della ricerca 

Lo studio, ancora in fase sperimentale, intende verificare se la resistenza indotta nel portinnesto transgenico – in questo caso susini geneticamente modificati – può essere trasmessa a una marza non transgenica, come l’albicocco selvatico, semplicemente attraverso l’innesto. Se ciò fosse dimostrato, questa strategia consentirebbe di difendere la pianta senza modificarne geneticamente la parte produttiva, aggirando così molte delle criticità ambientali, etiche e commerciali legate all’uso degli OGM in agricoltura.

Alla base di tutto c’è un meccanismo molecolare preciso: il silenziamento dell’RNA, un meccanismo naturale potenziato attraverso specifici frammenti di RNA chiamati siRNA (small interfering RNA) che inibiscono la replicazione virale. Gli scienziati hanno scoperto che queste piccole sequenze, prodotte nei portinnesti transgenici, si accumulano anche nei rami innestati, soprattutto quelli su portinnesti resistenti. Più siRNA si accumulano, più la pianta riesce a difendersi dalla Sharka, fino a eliminarlo del tutto. Ma andiamo con ordine. Come si è giunti a questo risultato?

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Sharka su albicocco: quando l’innesto diventa protezione

La ricerca ha preso in esame quattro linee transgeniche di susino modificate in laboratorio, (chiamate St5′-1, St5′-6, St5′-7 e St5′-9), tutte ottenute trasformando il susino della varietà Stanley. Alcune di queste piante erano completamente resistenti al PPV, altre solo tolleranti, e una risultava ancora vulnerabile. Le piantine sono state fatte crescere prima in laboratorio, poi acclimatate in serra e infine trapiantate in grandi vasi per sviluppare un buon apparato radicale. Dopo circa un anno, erano pronte per essere innestate.

Per mettere alla prova queste piante, i ricercatori hanno simulato due scenari di infezione. Nel primo, hanno innestato gemme di albicocca Canino di tipo selvatico infette da PPV direttamente sui susini transgenici. Nell’altro, hanno invece provveduto dapprima all’innesto di gemme sane di albicocca e, dopo il riposo vegetativo e la germogliazione delle gemme, all’inoculazione delle marze con nuovi germogli di pesche GF305 infette da Ppv, tramite una tecnica chiamata chip-budding.

In entrambi i casi, le piante sono state esposte a un “inverno artificiale” (due mesi in una camera fredda a 7 °C), per simulare il ciclo naturale stagionale.

Il risultato? Dopo il primo ciclo di crescita, il 75% dei germogli innestati su St5′-9 e il 40% su St5′-1 si è presentato completamente libero dal virus. Su piante con portinnesti non resistenti, invece, l’infezione è stata totale. Questo indica che i portinnesti transgenici hanno effettivamente trasmesso una forma di immunità alla Sharka anche ai rami che non erano stati modificati geneticamente. Ma non è finita qui. 

Un’immunità che si rafforza nel tempo

Dopo questi promettenti risultati, gli scienziati hanno voluto capire l’evoluzione della resistenza anche nei cicli successivi. In un secondo esperimento, le piante sono state così sottoposte a più cicli di crescita e reinfezione. Ebbene, anche quando inizialmente risultavano infette, molte piante innestate su portinnesti resistenti hanno progressivamente eliminato il virus, diventando negative al test RT-PCR nel ciclo successivo. Dopo quattro cicli, solo l’8% delle piante su St5′-9 risultava ancora infetto, un dato che conferma l’efficacia crescente del sistema di difesa trasmesso. Inoltre, utilizzando tecniche di analisi molecolare avanzate (RT-qPCR), i ricercatori hanno misurato la quantità di virus presente nei rami infetti. Questa è risultata molto più bassa nelle piante innestate su portinnesti resistenti rispetto a quelle innestate su piante suscettibili, il che suggerisce come la Sharka non solo può essere bloccata, ma anche attenuata, rendendo la pianta più resistente e sana.

Uno degli aspetti più curiosi emersi dal lavoro di ricerca riguarda l’efficienza del sistema immunitario vegetale. Le piante più resistenti non sono risultate quelle con la maggiore espressione del transgene, bensì quelle che sono riuscite a produrre gli small interfering RNA (siRNA) più efficaci. Una dimostrazione che la qualità del segnale molecolare conta più della sua intensità.

Insomma, utilizzando portinnesti transgenici come “scudi biologici”, lo studio apre la possibilità alla trasmissione di una forma di immunità naturale attraverso il solo innesto. Il che risponde a due quesiti: proteggere le colture senza alterare geneticamente la parte produttiva della pianta e aprire nuove strade verso un’agricoltura più sicura, più intelligente e più verde.

La sfida ora è trasferire questa innovazione dal laboratorio ai campi, su larga scala. Se i risultati verranno confermati anche in ambiente aperto, si potrebbe presto assistere alla nascita di una nuova generazione di frutteti naturalmente resistenti e scientificamente protetti. 

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Federica Del Vecchio
© fruitjournal.com