Il nuovo spray potrebbe proteggere gli ulivi dalla Xylella

Sintesi

I ricercatori hanno sviluppato una tecnologia rivoluzionaria per l'inattivazione genica precisa nelle piante utilizzando un'unica applicazione spray, descritta in dettaglio in Nucleic Acids Research. Questo approccio innovativo impiega virus benigni per rilasciare piccole molecole di RNA progettate su misura che silenziano selettivamente i geni bersaglio, con potenziali applicazioni nel miglioramento della produttività delle colture e della resistenza alle malattie.

Un gruppo di ricerca dell'Istituto di biologia molecolare e cellulare vegetale ha creato una tecnologia innovativa per l'inattivazione precisa e duratura dei geni delle piante utilizzando un'unica applicazione spray.

risultati, pubblicati su Nucleic Acids Research, descrivono in dettaglio un approccio innovativo che impiega un virus benigno che rilascia piccole molecole di RNA progettate su misura per silenziare selettivamente i geni bersaglio senza alterare la composizione genetica della pianta.

Questa caratteristica riveste un'importanza significativa all'interno dell'Unione Europea, dove normativa sugli organismi geneticamente modificati (OGM) è rigoroso. Di conseguenza, il gruppo di ricerca ha presentato una domanda di brevetto europeo per salvaguardare questa tecnologia di proprietà congiunta del Consiglio nazionale delle ricerche spagnolo (CSIC) e dell'Università tecnica di Valencia.

La tecnologia si basa sull’uso di microRNA artificiali (amiRNA), minuscole molecole di RNA che presentano caratteristiche simili al DNA ma sono significativamente più piccole.

Questi amiRNA sono meticolosamente progettati per garantire un'elevata specificità, prevenendo l'inattivazione genetica involontaria. Derivano da molecole precursori più grandi la cui dimensione è stata ottimizzata utilizzando Arabidopsis thaliana, una pianta erbacea frequentemente utilizzata nella ricerca di biologia molecolare e genetica vegetale.

Questo metodo apre possibilità di adozione diffusa sul mercato. Ha applicazioni per migliorare la produttività delle colture, proteggere le piante dalle malattie e rafforzare la loro resilienza ai cambiamenti ambientali.

Lo spray, che contiene un virus innocuo, viene applicato sulla pianta bersaglio. Una volta all'interno della pianta, il virus si moltiplica e rilascia le molecole di RNA artificiale necessarie per inattivare il gene desiderato.

"Da un lato siamo riusciti a ridurre considerevolmente la dimensione delle molecole precursori dei microRNA artificiali senza alterarne l’attività”, ha affermato Alberto Carbonell, ricercatore del CSIC.

"D’altra parte, abbiamo dimostrato che possiamo inattivare i geni delle piante spruzzando estratti vegetali che includono vettori virali innocui che producono amiRNA da molecole precursori minime”, ha aggiunto.

Questa tecnologia offre una serie di vantaggi. In primo luogo, una singola applicazione spray può introdurre il virus innocuo e produrre amiRNA nei tessuti vegetali bersaglio, eliminando la necessità di trattamenti multipli e riducendo i costi di applicazione.

Ad esempio, i ricercatori hanno dimostrato l'inattivazione dei geni associati alla biosintesi della clorofilla utilizzando un singolo spray, portando all'ingiallimento dei tessuti colpiti.

Carbonell ha affermato che questo approccio potrebbe potenzialmente rivoluzionare l’agricoltura inattivando selettivamente l’espressione genetica, migliorando la resa delle colture e rafforzando la loro resilienza alle mutevoli condizioni ambientali.

Inoltre, la tecnologia potrebbe essere impiegata per immunizzare le colture contro vari agenti patogeni, compresi i virus.

Silenziare geni specifici all’interno degli olivi può aumentare la loro resistenza alla sindrome del declino rapido dell’olivo (OQDS), una malattia devastante causata dal batterio Xylella fastidiosa. I ricercatori hanno identificato i geni chiave all'interno degli ulivi che, se messi a tacere, potrebbero rafforzare la loro capacità di respingere l'OQDS.

Gli ulivi hanno meccanismi di difesa e i ricercatori stanno esplorando modi per rafforzare queste salvaguardie naturali. Prendendo di mira geni specifici all'interno degli stessi ulivi, i ricercatori mirano a migliorare la loro resistenza all'OQDS.

I geni precisi identificati per il silenziamento svolgono un ruolo vitale nell'interazione dell'albero con la Xylella fastidiosa. Alcuni di questi geni sono coinvolti nella risposta dell'albero al batterio, influenzando la gravità dei sintomi dell'OQDS. Silenziando questi geni specifici, i ricercatori sperano di alterare la risposta dell'olivo alla Xylella fastidiosa, rendendolo più resistente alla malattia.

Silenziare questi geni all’interno dell’olivo offre una potenziale soluzione per combattere l’OQDS riducendo al minimo la necessità di pesticidi ad ampio spettro. Questo approccio non solo migliorerebbe la resistenza dell'albero alla malattia, ma contribuirebbe anche a pratiche agricole sostenibili e rispettose dell'ambiente.