Una coalizione internazionale contro la ruggine gialla

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Occorre essere pronti a fronteggiare l’”incursione” delle nuove razze del fungo

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Nel Nord Italia, la stagione 2013/14, come anche quella 2012/2013, è stata caratterizzata da condizioni atmosferiche sfavorevoli alla coltivazione dei cereali autunno-vernini, con consistenti precipitazioni iniziate nella seconda decade di ottobre e proseguite per tutto il mese di novembre. Una breve e provvidenziale pausa all’inizio di dicembre ha permesso di completare le semine, ma dalla fine di dicembre e sino a metà febbraio la piovosità è risultata particolarmente elevata e molto al di sopra della media stagionale. La stagione invernale è stata inoltre caratterizzata da una temperatura costantemente mite e mediamente più elevata di almeno 4°C rispetto alla media degli ultimi dieci anni. Tali condizioni hanno determinato ovunque compattamento del suolo e ristagni idrici, favorendo lo sviluppo delle malattie fungine, in particolare la ruggine gialla (Puccinia striiformis) su frumento tenero e triticale. Anche nell’Italia centrale e meridionale, sono state osservate infestazioni di ruggine bruna ma, cosa ancor più preoccupante, alcuni focolai di ruggine gialla (Puccinia striiformis), una patologia fungina che si presenta in forme distinte a seconda del cereale infettato. Le infezioni interessano sia i teneri che i duri (probabilmente anche il triticale) e in maniera molto inferiore gli orzi. Anche in questo caso ciò è da mettere in relazione con le condizioni climatiche invernali miti che hanno da un lato favorito lo sviluppo dei basidiomiceti patogeni, ma dall’altra anche al forte anticipo vegetativo della coltura del frumento, in certe aree con anticipi addirittura di un mese. Un’epidemia ogni 5 anni La ruggine gialla o delle glume è presente nel nostro Paese spesso in forma latente, è circoscritta ad alcune aree e si manifesta soprattutto su varietà sensibili di frumento tenero, in quanto il frumento duro sembra essere più tollerante. Tra le ruggini del frumento è la più precoce, in quanto compare, in genere, tra fine levata e spigatura sviluppandosi soprattutto sulle foglie, ma in grado di infettare anche la spiga. In coincidenza di condizioni climatiche favorevoli allo sviluppo del fungo si possono avere forti epidemie. Durante la sporulazione il fungo provoca aumento della respirazione e riduzione dell’attività fotosintetica, la disidratazione dei tessuti e il successivo loro disseccamento. La sua comparsa, in forma epidemica, avviene generalmente ogni 5-6 anni. Pustole e fasce colorate I sintomi della ruggine gialla si manifestano sulle foglie delle piante adulte con pustole di colore arancio-giallastro (uredosori) polverulenti disposte in modo parallelo alle nervature (striature). Le lesioni della ruggine gialla tendono a diffondersi come una fascia gialla sulle giovani foglie mentre su quelle più vecchie le pustole compaiono in strie evidenti (motivo per cui viene anche chiamata ruggine striata). Le condizioni ottimali per la germinazione delle spore, la loro penetrazione, e la produzione di nuove spore che verranno disperse dal vento, si identificano con una temperatura di 10-15°C, 3 ore di bagnatura fogliare ed una umidità relativa dell’aria del 100%. Il fungo viene generalmente inibito da temperature superiori a 23°C, sebbene esistano dei ceppi tolleranti alla alte temperature. Un ciclo completo può compiersi anche in soli 7 giorni, ripetendosi quindi anche più volte nella stessa stagione. Il patogeno è tutt’altro che da sottovalutare perché causa danni quali-quantitativi ed in presenza di attacchi precoci può compromettere anche la raccolta. II danno alla produzione è di tipo sia qualitativo che quantitativo. Quando il patogeno, oltre alle foglie, colpisce la spiga, causa perdite di produzione che possono arrivare al 40%, come avvenne in Italia nel 2000-2001 su alcune varietà (particolarmente sensibili) di frumento tenero. Pressione in aumento in Usa e Ue Gravi epidemie, come precedentemente accennato, sono di solito associate a inverni miti e alla presenza di varietà suscettibili. Esistono forme distinte del fungo specifiche per ogni specie di cereale e, all’interno delle forme di P. striiformis esistono razze in grado di attaccare solo certe varietà. La pressione della malattia è in costante aumento specialmente in USA e nel Nord Europa dove si stanno approntando specifici monitoraggi. Gli studi condotti in tali Paesi particolarmente coinvolti da questa malattia mostrano di avere gli stessi approcci al problema. In particolare da un lato lo studio delle resistenze alla malattie delle varietà di grano coltivate, l’efficacia dei trattamenti e, per l’appunto la conduzione di un attento monitoraggio epidemiologico. Nel Regno Unito, quest’ultimo in particolare viene condotto dall’UKCPVS (UK Cereal Pathogen Virulence Survey) a partire dal 1967. Test varietali Ogni anno vengono condotti dei test varietali su una gamma di ospiti differenti a partire da campioni infetti dalla ruggine gialla prelevati in campo. I patogeni vengono isolati, moltiplicati e successivamente inoculati allo stadio di plantula su una selezione di varietà di grano aventi ognuna uno o più geni di resistenza. Il profilo della virulenza dei patogeni viene quindi determinata in seguito alla reazione, o l’assenza di reazione, osservata su queste varietà prese come riferimento. Tale studio porta a determinare da un lato, se compaiono nuove razze di ruggine gialla, dall’altro seguire l’evoluzione delle razze esistenti. Il caso della razza Brigadier… A livello Europeo, una razza di ruggine gialla si sviluppa generalmente, in un primo tempo, in uno o due Paesi prima di estendersi nel giro di qualche anno nei paesi limitrofi. È il caso per esempio per la razza denominata “Brigadier” che è stata scoperta nel 1994 nel Regno Unito e in Danimarca. Tale razza è diventata in 4 anni la più frequente in questi due Paesi. In Francia fu osservata nel 1977, raggiungendo una frequenza del 70% nel 1999. La disseminazione su grandi distanze attraverso la migrazione (disseminazione per via aerea o trasporto sugli indumenti dei viaggiatori) gioca un ruolo determinante nell’evoluzione delle popolazioni di questo patogeno. …e le incertezze legate alla Warrior Numerose domande restano tuttavia ancora senza risposta per quanto riguarda la comparsa delle differenti razze di ruggine gialla. Tre meccanismi vengono verosimilmente chiamati in causa: –    le mutazioni genetiche; –    la ricombinazione tra le razze; –    le migrazioni. Così la comparsa della razza denominata “Warrior” è ancora oggetto di dibattito: è stata rilevata per la prima volta nello stesso periodo in Francia, Regno Unito, Germania, Danimarca e Svezia, suggerendo una incursione massiccia proveniente da un altro territorio. Al contempo, in parallelo, si stanno sviluppando razze isolate indipendentemente in ciascun Paese. Sequenziamento in corso Per comprendere meglio le ragioni per le quali la ruggine gialla sia una malattia così in evoluzione, L’UKCPVS sta lavorando sul sequenziamento completo del DNA dei diversi ceppi africani, indiani e inglesi. L’istituto d’altronde ha collezionato più di 500 ceppi differenti nel corso di 35 anni. L’analisi di questi ceppi potrebbe permettere di conoscere l’evoluzione di questo fungo patogeno nel tempo e comprendere meglio il raggruppamento delle varietà resistenti identificando i meccanismi all’origine dell’evoluzione. È così che le caratteristiche della razza Warrior ha dimostrato la sua parentela con le razze africane, testimonianza dunque di una migrazione della popolazione proveniente dall’esterno delle frontiere europee. Nuove e veloci tecnologie Parallelamente lo Stesso Istituto inglese sta conducendo un lavoro di identificazione dei geni della resistenza provenienti dalle varietà di frumento del mondo. Questa è una risorsa strategica per fare fronte ai nuovi ceppi di ruggine gialla che non mancheranno in futuro di svilupparsi. Le conoscenze avanzate della biologia molecolare aprono perciò delle strade nuove nella lotta contro questa malattia. Grazie alla rapidità di questo tipo di analisi, il numero di campioni studiati può essere aumentato considerevolmente come anche la diversità della loro localizzazione geografica con il fine di una migliore caratterizzazione delle popolazioni presenti nei diversi territori. (*) L’autore è del Servizio Fitosanitario – Regione Emilia-Romagna