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Ormai si sa, nel panorama della frutticoltura, il marciume bruno – causato da funghi del genere Monilia – continua a rappresentare un problema per la qualità e la produttività di Pomacee e Drupacee.  Diversi sono i patogeni che possono causare questi marciumi ma tra i più diffusi, in Europa e in molte regioni italiane, c’è Monilia fructigena, un fungo ubiquitario capace di colpire duramente soprattutto i frutti, sia sulla pianta che dopo la raccolta. Contrastare questa malattia con mezzi efficaci non è semplice, ma individuare varietà geneticamente più resistenti potrebbe rappresentare una svolta per la difesa sostenibile. Ecco perché negli ultimi anni la ricerca si è concentrata sullo studio della risposta genetica dei frutti all’infezione, grazie alle moderne tecniche di sequenziamento (trascrittomica). Se pesche e nettarine sono già state al centro di indagini approfondite, finora mancavano dati sulla reazione della susina europea a M. fructigena.

A colmare questa lacuna è un recente studio condotto dal Dipartimento di genetica e biotecnologia delle piante da frutteto dell’Istituto di orticoltura del Centro di ricerca lituano per l’agricoltura e la silvicoltura. L’obiettivo? Comprendere quali geni si attivano durante l’infezione e quali vie di difesa mette in campo il frutto. Un passo fondamentale per selezionare varietà naturalmente più resistenti e rafforzare la lotta biologica del susino.

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Il susino europeo vs Monilinia

Per indagare da vicino come il frutto reagisce all’attacco del fungo Monilinia fructigena, i ricercatori hanno scelto il susino europeo della varietà Victoria, moderatamente sensibile al fungo. Dopo aver isolato il microrganismo da prugne infette, il fungo è stato reinoculato in laboratorio su frutti sani, feriti in modo controllato. I campioni sono stati poi conservati per 24, 48 e 72 ore in condizioni ideali per l’infezione, prima di procedere all’estrazione dell’RNA per le analisi genetiche.

L’analisi ha permesso di mappare l’espressione genica e di identificare quali geni entrano in azione durante l’infezione. I dati raccolti – oltre 777 milioni di sequenze RNA di alta qualità – sono stati poi analizzati con software avanzati, confrontati con il genoma della pesca e classificati secondo due banche dati internazionali: GO (Gene Ontology) e KEGG, che permettono di attribuire funzioni e percorsi biologici ai geni coinvolti.

Una reazione genica potente e crescente

Il risultato? Un’esplosione di attività genetica, con oltre 9.200 geni differenzialmente espressi (DEG) nei frutti infetti dopo 72 ore, rispetto ai circa 2.500 già attivi a 24 ore. Una progressione che mostra come la risposta del susino aumenti d’intensità man mano che l’infezione avanza.

Molti di questi geni sono coinvolti nella difesa immunitaria, nella sintesi di ormoni vegetali come etilene, acido jasmonico e salicilico, nella regolazione della morte cellulare programmata, nella riparazione delle membrane e nella produzione di sostanze antimicrobiche. In particolare, la famiglia di geni PR (pathogenesis-related), e soprattutto PR-10, è risultata fortemente attiva, confermando il suo ruolo centrale nella difesa delle drupacee.

La via MAPK: il “centro di comando” delle difese

Tra i percorsi metabolici più rilevanti attivati dal frutto infetto, spicca la via MAPK, un complesso sistema di segnalazione cellulare che coordina l’intera risposta immunitaria. Questa cascata molecolare regola la produzione di proteine difensive, stimola l’emissione di composti antiossidanti come il perossido di idrogeno e attiva geni specializzati nella percezione del patogeno.

Anche la famiglia di geni MLO, associata alla resistenza contro le muffe, ha mostrato un’espressione crescente, contribuendo a riconoscere l’agente infettivo e ad avviare una risposta specifica.

Verso nuove varietà resistenti

L’importanza di questo studio non è solo accademica. Comprendere quali geni si attivano, come e quando, è fondamentale per la selezione di varietà di susino naturalmente più resistenti. In futuro, grazie a questi dati, sarà possibile identificare marcatori genetici di resistenza utili per la selezione precoce negli incroci e per programmi di miglioramento genetico sempre più precisi ed efficienti. Insomma, grazie alla trascrittomica, oggi possiamo osservare da vicino l’orchestra molecolare che si attiva nel frutto, aprendo nuove strade per una frutticoltura più sana, resiliente e sostenibile.

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Federica Del Vecchio
© fruitjournal.com