Proteine della parete della cellula vegetale aiutano i funghi fitopatogeni a far marcire i frutti maturi

Una recente scoperta nel settore della fisiopatologia vegetale potrà forse essere utile in futuro per migliorare la capacità della frutta a resistere ai marciumi, i quali provocano forti perdite di prodotto durante l'immagazzinamento, il trasferimento in nave e la manipolazione sia di frutta, che di ortaggi.
I marciumi provocati da parassiti fungini danno luogo ad affezioni classificate secondo lo schema del Baldacci, come 'malattie litiche', ovvero provocate dal dissolvimento della lamella mediana (-> dispensa '.pdf'), la quale costituisce un sottile strato posto tra le pareti delle diverse cellule vegetali, costituito di pectine (sostanze note a molti per il fatto di essere contenute nelle marmellate, a cui conferiscono un aspetto gelatinoso, essendo costituite di un reticolo formato di acido poligalatturonico).
Anche in corrispondenza della maturazione del frutto, la parete cellulare si frattura ed il frutto diviene più soffice e saporito, ma contemporaneamente, anche più suscettibile a malattie causate da funghi e batteri.
In questo processo il dissolvimento della lamella mediana avviene per azione dell'enzima poligalatturonasi.
Un altro composto coinvolto nel processo di maturazione sarebbe l'espansina, una proteina di parete individuata negli anni'90, che riveste un ruolo nella distensione cellulare per mezzo di un meccanismo di tipo enzimatico, infatti essa catalizza (promuove) le reazioni che determinano la rottura dei componenti polimeri, che costituiscono la parete della cellula vegetale.

Gli scienziati del Collegio di Scienze Agrarie ed Ambientali dell'Università di Davis – California hanno svolto questo studio per capire se questi due enzimi, la poligalatturonasi e la espansina, abbiano un qualche ruolo anche nel rendere la frutta in maturazione più suscettibile allo sviluppo di marciumi ed a tale fine hanno utilizzato il pomodoro come pianta da esperimento.
Per testare questo concetto, essi hanno selezionato due varietà di pomodoro geneticamente modificato. Una delle due varietà era stata modificata in modo tale che non potesse più produrre l'enzima poligalatturonasi, mentre l'altra in modo che non potesse più produrre l'enzima espansina. La dott. Powell ha incrociato queste due varietà, ottenendo una varietà che non produceva entrambi gli enzimi.
I ricercatori, che comprendevano il laureato in biologia vegetale Dario Cantu ed il borsista di post-dottorato Ariel Vicente hanno inoculato i pomodori di ciascuna delle due varietà geneticamente modificate, così come altri della varietà risultante dall'incrocio, con Botrytis cinerea, un comune fungo che causa marciume in molte colture da frutto ed ortaggi. Anche i pomodori di un gruppo con funzione di 'controllo' (la cui produzione di enzima non era stata alterata), sono stati inoculati con il fungo.