I batteri dell'oliveto possono essere la chiave per combattere la Xylella

Alcuni microrganismi forniscono vantaggi biologici come un sistema immunitario secondario, hanno scoperto i ricercatori.
Lecce, Italia
Di Simon Roots
24 ottobre 2023 12:42 UTC

Un gruppo di ricerca dell'Università di Jaén ha identificato un gruppo di batteri dormienti nelle foglie e nel terreno degli ulivi che li proteggono dalle sfide ambientali.

L'analisi genetica ha dimostrato che diversi microrganismi forniscono vantaggi biologici simili a un sistema immunitario secondario. I ricercatori sperano che le loro scoperte possano consentire lo sviluppo di un biopesticida naturale per combattere l’agente patogeno mortale Xylella fastidiosa.

Vedi anche:La lotta in evoluzione in Europa contro la Xylella Fastidiosa

Si ritiene che la Xylella fastidiosa abbia arrivato in Italia nel 2008 introducendo un’unica pianta di caffè proveniente dalla Costa Rica.

Ha causato la Xylella fastidiosa, che causa la mortale sindrome del rapido declino delle olive focolai diffusi in Europa negli ultimi 15 anni e si stima che abbia un impatto economico annuo di oltre 5.5 miliardi di euro.

Il batterio si è rivelato una sfida significativa da gestire, poiché attualmente non esiste un metodo di controllo sul campo efficace per sradicarlo.

Nel ricerca articolo pubblicato su Microbiology Spectrum, tuttavia, i ricercatori hanno identificato un gruppo di batteri, Bacillus spp., che secondo loro potrebbe essere la chiave per combattere l'agente patogeno.

Xylella fastidiosa

La Xylella fastidiosa è un batterio gram-negativo noto per causare una varietà di malattie delle piante. È un agente patogeno che colpisce principalmente lo xilema, ovvero il tessuto vegetale responsabile del trasporto di acqua e sostanze nutritive dalle radici ad altre parti della pianta. La Xylella fastidiosa costituisce una preoccupazione significativa nel settore agricolo e forestale perché può infettare un’ampia gamma di specie vegetali, provocando perdite economiche e danni ambientali.

Questo batterio viene trasmesso da insetti vettori, come i tiratori scelti e le sputacchie, che si nutrono della linfa delle piante. Quando questi insetti si nutrono di piante infette, acquisiscono il batterio e possono poi trasmetterlo alle piante sane quando se ne nutrono. La Xylella fastidiosa può infettare sia le colture agricole che le piante ornamentali ed è stata responsabile di malattie devastanti in varie parti del mondo.

Alcune delle malattie ben note causate dalla Xylella fastidiosa includono la malattia di Pierce, la clorosi variegata degli agrumi (CVC) e la sindrome del declino rapido dell'olivo (OQDS).

Gli sforzi per controllare la Xylella fastidiosa includono l’uso di insetticidi per gestire gli insetti vettori, nonché gli sforzi per mettere in quarantena e rimuovere le piante infette per prevenire un’ulteriore diffusione. Sono in corso ricerche per sviluppare strategie più efficaci per gestire e prevenire la diffusione di questo batterio e delle malattie vegetali ad esso associate.

Bacillo Le specie hanno caratteristiche distinte che le rendono preziose per applicazioni mediche, biotecnologiche e agricole.

Possono essere utilizzati nella produzione di biocarburanti, biopolimeri e molecole bioattive. In agricoltura, possono migliorare la crescita delle piante, fungere da biofertilizzanti, stimolare la crescita e controllare gli agenti patogeni, rendendoli promettenti per l’agricoltura sostenibile.

I biofertilizzanti a base di bacilli migliorano la crescita e la resa delle piante migliorando la disponibilità di nutrienti, la fissazione dell'azoto, la solubilizzazione del fosforo e la produzione di regolatori della crescita delle piante.

Questi batteri possono anche produrre composti antimicrobici, sono economici e formano spore per la stabilità, offrendo un’alternativa naturale ai pesticidi chimici.

Bacillus thuringiensis è ben noto per le sue proprietà insetticide, mentre altre specie simili B.subtilis più Bacillus amiloliquefaciens sono stati utilizzati con successo come agenti di biocontrollo in varie colture commerciali.

Inoltre, la capacità di alcuni Bacillo specie per produrre batteriocine, peptidi antimicrobici, si mostra promettente per il trattamento delle piante.

Sebbene questi benefici siano già stati dimostrati in colture tra cui grano, girasoli e patate, la ricerca condotta dal team dell'Università di Jaén si è concentrata sull'analisi della loro presenza negli uliveti spagnoli e sulla loro resistenza a una serie di sfide ambientali.

Sotto la supervisione di Hikmate Abriouel, il team ha avviato il progetto SMART-AGRI-SPORE, un'iniziativa europea Marie Curie mirata a sviluppo di un biopesticida per combattere la Xylella fastidiosa. Il progetto prevedeva l'analisi di 417 batteri del genere Bacillus spp. raccolto negli uliveti di Jaén e Málaga.

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I ricercatori hanno cercato di identificare quei batteri capaci di formare spore e di ibernarsi per superare le condizioni esterne avverse e rianimarsi quando le condizioni diventano favorevoli.

Queste spore agiscono come uno scudo protettivo, rendendo i batteri resistenti alle temperature estreme, alle radiazioni e alle sostanze chimiche dannose. Per isolare i ceppi con questa capacità, il team ha sottoposto i propri campioni a temperature che raggiungevano gli 80 ºC, eliminando così tutti quelli che non soddisfacevano il criterio.

"Di fronte a un evento avverso, come la mancanza di nutrienti nell’ambiente, questi batteri entrano in uno stato di riposo, come una sorta di letargo, finché il pericolo non scompare e possono riprendere le loro normali funzioni vitali”, ha spiegato Julia Manetsberger, una delle gli autori del documento.

Per comprendere ulteriormente la resistenza di Bacillus spp. alle sfide ambientali, i ricercatori hanno esposto i batteri a quantità variabili di antibiotici e fertilizzanti inorganici.

La loro resistenza era normale, simile a quella di altre specie batteriche. Questa resilienza lo suggerisce Bacillus spp. sopravviverebbe in natura se esposto a tali composti agricoli comunemente utilizzati, continuando a conferire all’oliveto i benefici desiderati.

La scoperta di questi batteri unici negli uliveti spagnoli apre possibilità per future applicazioni agricole.

Detto questo Bacillus spp. svolgono già un ruolo centrale come uno dei biopesticidi più utilizzati, il loro potenziale per nuove applicazioni biotecnologiche in agricoltura è promettente. I ricercatori propongono lo sviluppo di un biopesticida naturale che utilizzi questo gruppo di microrganismi per combattere le epidemie di Xylella fastidiosa.

Inoltre, è stato precedentemente dimostrato che i batteri resistono all’esposizione ai metalli e rimuovono i metalli pesanti dal suolo, disintossicando efficacemente l’ambiente.

La contaminazione da metalli pesanti rappresenta un problema significativo per l’agricoltura commerciale e la produzione alimentare poiché le piante possono assorbire questi metalli, che si fanno strada nella catena alimentare.

Il team, quindi, ha esaminato la tolleranza dei propri campioni a una serie di metalli pesanti. Hanno scoperto che gli isolati testati avevano una buona tolleranza, con il ferro che era il più tollerato, seguito da rame, nichel, manganese, zinco e cadmio.

Ciò suggerisce che i membri dello sporobiota dell’olivo potrebbero potenzialmente prosperare in terreni con livelli elevati di metalli a causa di fattori ambientali o attività umane.


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