Cocktail di microrganismi del suolo aumenta la resistenza delle piante alle avversità

L'argomento della difesa delle piante utilizzando dei pro-biotici è di notevole attualità da quando sono emerse numerose conferme sull'importanza del microbioma, la normale flora batterica intestinale, nel mantenere la salute umana; questi sviluppi hanno avuto l'effetto di imprimere una spinta anche ad altri studi, tra cui quelli in ambito agricolo che da tempo erano in corso su argomenti molto simili.

Sono ormai vari anni che il Prof. Harsh Bais dell'Istituto di Biotecnologia dell'Università del Delaware studia come arrivare a una soluzione per il problema, molto comune in India, dell'inquinamento da arsenico dei terreni e delle falde acquifere. L'arsenico viene assorbito in misura variabile a seconda delle condizioni di ossido-riduzione del suolo, ma esso risulta comunque pericoloso per l'uomo a causa della sua cancerogenicità; inoltre esso è dannoso (fitotossico) per la pianta di riso.

Già in seguito a uno studio del 2015, di cui si è qui riferito, emersero le prime soluzioni all'inquinamento da arsenico, basate sul ricorso a un microrganismo del terreno che era risultato in grado di competere con l'arsenico per i siti di assorbimento sulle radici di riso, sulle quali esso creava poi delle placche di ferro le quali, oltre a ostacolare l'assorbimento di arsenico, favoriscono anche un utile maggiore assorbimento di ferro. Si trattava nel caso riportato di un ceppo del bastoncello Pantoea, allora denominato EA106 (da Emily Alff, una dottoranda, che per prima lo identificò).

Di seguito il link al precedente articolo (luglio 2015), intitolato: L'attività di un batterio che mobilizza il ferro potrebbe ostacolare l'assorbimento di arsenico nei terreni risicoli contaminati.

Già a luglio 2015 era allo studio un altro microrganismo la cui azione si pensava avrebbe potuto coniugarsi con l'effetto dell'EA106: si tratta di un batterio in grado di ostacolare lo sviluppo del brusone del riso (Magnaporthe grisea) e che è stato ora denominato EA105, ma il suo vero nome indicato nel 2015 era Pseudomonas chlororaphis. In quest'ultimo anno di studio è stato provato che l'EA105 è in grado di contrastare lo sviluppo del Brusone del riso.
Come già inizialmente proponeva il gruppo di lavoro del Professor Bais, i ricercatori sono tuttora orientati a valutare l'effetto dell'EA105 insieme all'EA106, applicandolo in forma 'confettata' a ridosso dei semi di riso, in modo da coniugare l'effetto dei due batteri e in definitiva contrastare il parassita fungino in una maniera ambientalmente sostenibile.

I risultati dello studio, appena rilasciati, forniscono nuove evidenze che confermano quanto era stato precedentemente scoperto. Essi sono stati pubblicati sulla rivista 'Frontiers in Plant Science' e riguardano in particolare il contrasto del brusone del riso, rispetto al quale è stato evidenziato che il batterio EA105 scatena nella pianta una reazione sistemica, che inibisce lo sviluppo degli appressori da parte del fungo, ovvero gli organi che sono inizialmente utilizzati per invadere la pianta ospite. Gli appressori agiscono appoggiandosi a un organo vegetativo della pianta, ad esempio la foglia, ed esercitano pressione su di essa fino a bucarne la superficie, per poter poi inserire all'interno le ife del fungo, che colonizzano la pianta colpita.

A quest'ultima ricerca hanno partecipato anche lo student Jonathon Cottone e un ex-ricercatore di post-dottorato all'università del Delaware, Venkatachalam Lakshmanan, che ora lavora presso la Fondazione Samuel Roberts Noble in Oklahoma.

Ciò che il Prof. Harsh Bais suggerisce come spunto che ha motivato quest'ultima ricerca è nelle seguenti parole: 'Noi volevamo vedere se potevamo usare un approccio combinato, un cocktail di organismi che aiutasse le piante di riso in presenza di due simultanei stress che le attacchino'; pertanto essi hanno testato l'azione combinata dell'EA105, che ostacola lo sviluppo del brusone del riso, con l'EA106, che parallelamente impedisce l'assorbimento di arsenico e favorisce un certo assorbimento di ferro.

Egli poi dichiara:'Ciò che sta avvenendo nel sud-est asiatico, in seguito all'alto livello di arsenico nell'acqua e nel suolo, è il più esteso avvelenamento di massa della storia' e aggiunge:'Il microrganismo EA106 ha molteplici benefici. Lo scudo di ferro, che egli dispiega, blocca l'arsenico. Il ferro, assorbito nel granello di riso potrebbe aiutare a gestire un altro grande problema di salute in molti paesi in via di sviluppo – la deficienza di ferro'.

L'esperimento su cui è stata centrata questa ricerca è stato realizzato in base alla seguente successione di operazioni: I ricercatori hanno trattato con arsenico le piante di riso fatte crescere in laboratorio e successivamente anche con i microrganismi dei ceppi EA105 ed EA106.
Trascorsi sette giorni hanno infettato le piante di riso con il Brusone (Magnaporte grisea), una malattia che inizialmente provoca vistosi ingiallimenti dei tessuti fogliari e poi la loro necrosi, con foglie che sembrano bruciate; da ciò deriva il nome della malattia. In corrispondenza di tale serie di passaggi i ricercatori hanno quindi esaminato le risposte delle piante in presenza dei batteri e c'è stata un po' di sorpresa, perché i dati risultanti mostravano chiaramente che il cocktail microbico poteva aumentare le difese delle piante, sia rispetto alla fitotossicità dovuta all'arsenico, che per quanto riguarda il brusone del riso.

Per quanto riguarda l'arsenico essi pensavano che esso avrebbe potuto contrastare il brusone del riso, ma successivamente hanno scoperto che evidentemente in secoli di infestazione tale patogeno si era evoluto (si tratta probabilmente dei ceppi che crescono in terreni inquinati da arsenico) ed era riuscito ad isolare la sostanza tossica, incorporandola nei vacuoli delle cellule fungine, prima che l'arsenico possa raggiungere i granelli. Pertanto col tempo il fungo, agente eziologico del brusone del riso, era divenuto resistente all'arsenico.

In conclusione il Prof. Bais propone, come già fece nella ricerca del 2015, di creare un rivestimento sui granelli di riso da seminare, che contenga i due ceppi batterici EA105 ed EA106, in modo che essi possano anche in condizioni di campo esplicare gli effetti già abbondantemente descritti in laboratorio. La ricerca pertanto prosegue in questa sua fase applicativa finale, sotto la responsabilità del giovane collaboratore del Prof. Bais.

Fonte/i: Università del Delaware - Istituto di biotecnologia, 17 novembre 2016

Autore dell'articolo: , 30 novembre 2016

Indirizzo permanente di questo articolo: https://www.agrolinker.com/?id=1718

© Riproduzione Riservata          Collegamento all'elenco dei feeds RSS di Agrolinker         

I commenti per questo articolo sono stati chiusi.

Alcuni articoli tematicamente collegati:
  1. Uno studio sull'utilizzo in ambito urbano dei fanghi di depurazione fognaria compostati

  2. E' stato scoperto come la soia potrà fissare più azoto dall'atmosfera

  3. Relazione tra microbioma radicale ed efficienza di uso dell'azoto nel riso

  4. Secondo un recente studio i fertilizzanti distruggono il microbioma delle piante

  5. Ricerca esplora le interazioni sociali dei virus: possibili nuove forme di contrasto

Collegamento all'elenco dei feeds RSS di Agrolinker