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Contro Sclerotinia sclerotiorum, la difesa del pomodoro sembra oggi trovarsi ad un punto di svolta. A segnare questo passaggio è uno studio pubblicato su Plant Biotechnology Journal da un gruppo di ricerca cinese, che sposta l’attenzione su una prospettiva diversa rispetto a quella finora adottata: non limitarsi a colpire il fungo, ma mettere la pianta nelle condizioni di riconoscerne tempestivamente la presenza e attivare una risposta di difesa. Al centro del lavoro c’è una proteina fungina, denominata Ss SCP, studiata per il suo possibile ruolo di elicitore immunitario nel pomodoro.
Il cambio di rotta non è scontato. Fino a oggi, infatti, la gestione dell’avversità si è basata in larga misura sull’impiego di fungicidi, un approccio che, oltre a sollevare crescenti criticità ambientali, mostra segnali di progressiva inefficacia legati all’emergere di ceppi resistenti. È proprio in questo contesto che la ricerca sta orientando i propri sforzi verso modelli alternativi, basati sul potenziamento della capacità difensiva della pianta stessa.
Che cos’è Ss SCP?
Ss SCP è una proteina secreta da Sclerotinia sclerotiorum e rappresenta un’importante classe di PAMP (Pattern-Associated Molecular Patterns), cioè segnali molecolari che la pianta riconosce come indicatori di pericolo e che attivano la PTI (Pattern-Triggered Immunity), la prima risposta immunitaria innata.
Dal punto di vista strutturale, si tratta di una proteina ricca di cisteine: otto residui che formano legami disolfuro indispensabili per mantenerne stabile la conformazione tridimensionale. Un dettaglio tutt’altro che secondario, perché Ss SCP è funzionale solo se mantiene la sua struttura corretta ed è proprio questa configurazione che la pianta è in grado di riconoscere. Su questo punto il lavoro offre anche un’indicazione applicativa rilevante, perché i ricercatori sono riusciti a produrre in laboratorio una versione biologicamente attiva della proteina utilizzando un ceppo batterico modificato di E. coli SHuffle.
Risposta immunitaria e prove sperimentali
L’efficacia biologica di Ss SCP è stata valutata su diverse specie modello, tra cui Nicotiana benthamiana e Arabidopsis thaliana, evidenziando una chiara attivazione delle difese vegetali. In particolare, si osserva un aumento della produzione di ROS (specie reattive dell’ossigeno), tipico segnale precoce della risposta immunitaria, insieme all’attivazione di geni di difesa e a una riduzione dell’espressione di quelli legati alla fotosintesi, segno di una riallocazione delle risorse verso i meccanismi di protezione.
Questa attivazione si traduce in effetti concreti anche in termini di resistenza ai patogeni. Nel pomodoro, le piante trattate con Ss SCP mostrano una risposta più efficace non solo contro S. sclerotiorum, ma anche nei confronti di Botrytis cinerea e Pseudomonas syringae pv. tomato, con una significativa riduzione delle lesioni e della colonizzazione.
Ss SCP induce risposte PTI in diverse specie vegetali. (A, B) Ss SCP innesca un’esplosione di ROS in Arabidopsis Col-0 di tipo selvatico ; (C, D) Ss SCP non innesca un’esplosione di ROS nelle linee mutanti di Arabidopsis Atrlp30 ; (E, F) Ss SCP innesca un’esplosione di ROS in Nicotiana benthamiana di tipo selvatico ; (G, H) Ss SCP innesca un’esplosione di ROS nel pomodoro di tipo selvatico. In A, C, E e G, i grafici mostrano la dinamica dei ROS dopo il trattamento con Ss SCP. In B, D, F e H, il RLU totale è stato calcolato entro 60 minuti dal trattamento con PAMP. Diversi tessuti fogliari delle piante sono stati trattati con GST- Ss SCP purificato o GST (come controllo) e le esplosioni di ROS sono state analizzate utilizzando un saggio basato sul luminolo (media ± SEM, n = 16, test t , i valori p sono indicati in ciascun grafico). Tutti questi esperimenti sono stati ripetuti tre volte con risultati simili. Fonte: Plant Biotechnology Journal
Il pomodoro: verso una nuova difesa
Ancora più rilevante è il potenziale applicativo: la semplice applicazione della proteina sulle piante, 24 ore prima dell’infezione, è in grado di indurre una resistenza paragonabile a quella ottenuta con approcci genetici, come l’introduzione del recettore AtRLP30.
Questi risultati aprono a due possibili linee di sviluppo. Da un lato il miglioramento genetico delle colture, attraverso l’introduzione o l’ottimizzazione dei recettori immunitari e dall’altro l’impiego diretto di elicitori proteici come Ss SCP per stimolare le difese in campo. In quest’ultimo caso, la prospettiva è particolarmente interessante per un’agricoltura sostenibile, perché non mira a eliminare il patogeno, ma a rendere la pianta più pronta ed efficiente nella risposta.
Una prospettiva operativa ancora aperta
Resta, naturalmente, una distanza tra risultati di laboratorio e applicazione su larga scala. Stabilità della proteina, costi di produzione, modalità di distribuzione e integrazione nei programmi di difesa sono tutti aspetti ancora da valutare con attenzione.
La direzione, però, appare chiara: il controllo dei patogeni passa sempre meno da una logica esclusivamente chimica e sempre più da una gestione integrata che include l’attivazione dell’immunità vegetale. La strada è aperta. Ora resta da capire quanto queste soluzioni potranno essere trasferite in condizioni reali di coltivazione e con quale efficacia su scala produttiva.
Federica Del Vecchio
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