Progressi degli ultimi anni nelle scienze omiche applicati a P. viticola – agente causale della peronospora – hanno permesso di approfondire enormemente le conoscenze sul patosistema P. viticola–V. vinifera e sulla struttura genetica di popolazioni del patogeno. A parlarcene, nel primo numero di uvadatavola magazine, un team di ricercatori del Dipartimento di Scienze del Suolo, della Pianta e degli Alimenti Università degli Studi di Bari Aldo Moro.

Nel complesso delle specie P. viticola, sono state recentemente identificate nell’areale nativo cinque specie criptiche (chiamate anche formae speciales), con differenziazione genetica e di ospite (Vitis e specie affini). Nella maggior parte delle regioni temperate, le impronte di ricombinazione identificate confermano che in P. viticola – agente causale della peronospora – la riproduzione sessuale è frequente, mentre le popolazioni invasive europee sembrano mostrare una diversità genetica minore in parte forse dovuta a una relativamente recente introduzione del patogeno in UE (1870), ma che può anche dipendere da un minore ruolo della riproduzione sessuale nella ricombinazione genetica.
In questo scenario va considerato che Vitis vinifera non ha potuto sviluppare naturalmente una “tolleranza evolutiva” verso P. viticola a differenza di quanto occorso per le viti americane da sempre esposte al confronto con questo patogeno e pertanto con uno scenario di intervento su un patrimonio genetico generalmente suscettibile al patogeno, seppure con differenti livelli. Il tempo in cui P. viticola e V. vinifera sono co-evoluti alla ricerca di un equilibrio di sopravvivenza condiviso è di poco più di duecento anni ed è paragonabile solo a qualche attimo sul tempo evolutivo di milioni di anni, risultando pertanto insufficiente per lo sviluppo di una resistenza/tolleranza naturale, in particolare in una situazione in cui la propagazione agamica frena il naturale sviluppo dell’evoluzione.

Fonte: Eppo Global Database

Oggi sono attivi diversi centri a livello mondiale che, applicando tecniche di breeding, spesso assistite da marcatori molecolari, sviluppano varietà resistenti. Un supporto importante all’attività di miglioramento genetico rapida e mirata viene dalle nuove tecnologie di miglioramento genetico che, sfruttando la cisgenesi, permettono lo sviluppo di trasformati che contengono geni e promotori provenienti dalla stessa specie o da specie sessualmente compatibili.  Ad oggi sono stati individuati diversi loci di resistenza, ma solo pochi sono capaci di conferire livelli di resistenza superiore (es. Rpv1, Rpv2, Rpv3, Rpv8, Rpv12, Rpv1); mentre numerosi sono quelli che hanno livello di resistenza inferiore e pertanto necessariamente da abbinarsi ai primi per esprimere un fenotipo tollerante. Resta tuttavia di non trascurabile importanza l’effetto delle strategie di protezione sulla diffusione delle popolazioni resistenti ove la diffusione dei genotipi tolleranti diventi prevalente, considerando che non si prevede di raggiungere la condizione di immunità.

Gestione della peronospora: il lavoro della ricerca

Tra le attività di studio svolte dal gruppo di ricerca della sezione di Patologia vegetale del Dipartimento di Scienze del Suolo, della Pianta e degli Alimenti dell’Università degli Studi di Bari Aldo Moro (uno dei 10 Dipartimenti selezionati dal Ministero dell’Università e della Ricerca quali eccellenti a livello nazionale nel campo delle Scienze agrarie e veterinarie per il periodo 2023-2027, anche in collaborazione con altri enti di ricerca nazionali e internazionali), vi sono l’individuazione e la caratterizzazione di genotipi resistenti/tolleranti in esperimenti condotti in vitro e in pieno campo e lo sviluppo di tecniche di coltura in vitro e di embriogenesi somatica. Si tratta di tecniche che possono concorrere a sviluppare genotipi che combinino la resistenza a malattie fortemente impattanti come peronospora e oidio a caratteri commerciali di pregio come l’apirenia in particolare per l’uva da tavola.

A questo si affiancano altri temi di ricerca quali ad esempio gli studi che mirano a sviluppare/validare sistemi IoT-based e di intelligenza artificiale come i Sistemi di Supporto alle Decisioni.

Senza tralasciare lo sviluppo di sistemi di rilevazione precoce del patogeno, la sperimentazione di programmi di protezione che ottimizzino in ciascun ambiente l’utilizzo dei prodotti per la protezione delle piante ad oggi disponibili e in corso di sviluppo, l’applicazione di tecniche omiche per studi di popolazione e la comprensione di aspetti biologici ed epidemiologici del patosistema P. viticola–V. vinifera.
In tal senso, il progetto “Nuove Tecnologie Digitali e Sistemi di Supporto alle Decisioni per il miglioramento della qualità e della sostenibilità in viticoltura (Digital-Grape)”, finanziato dalla Regione Puglia, ha permesso di sviluppare una piattaforma tecnologica che, oltre a integrare modelli per la gestione di input agronomici e a offrire sistemi di tracciabilità per garantire la qualità e la sicurezza delle produzioni, fornisce accesso a una rete agro-meteorologica regionale, dati satellitari, mappe di rischio e modelli previsionali per le principali malattie della vite. I risultati ottenuti dall’applicazione dei modelli previsionali DMCast, Strizyk e Maurin EPI per peronospora, in differenti areali viticoli durante le tre stagioni vegetative 2021-2023, sottolineano la necessità di validare i modelli previsionali nelle specifiche condizioni pugliesi e valorizzano la costruzione di serie storiche di dati anche per la definizione di mappe di rischio.

L’importanza di tecnici qualificati

Un altro aspetto cruciale nella gestione di questa malattia epidemica ad andamento ciclico è quello relativo alla consulenza tecnica e quindi alla presenza di tecnici di elevata qualificazione professionale che possano essere il giusto raccordo tra le nuove tecnologie e il mondo operativo. Studenti del corso di laurea magistrale in Medicina delle Piante e dottorandi di ricerca in Biodiversità, Agricoltura e Ambiente del curriculum Protezione delle colture, sono direttamente impegnati a sviluppare progetti sui temi di ricerca su esposti, rappresentando i diretti portatori di innovazione presso le aziende viticole e vitivinicole del territorio. 

A cura di:
Stefania Pollastro, Donato Gerin, Angelo Agnusdei, Roberta Coronelli, Francesco Dalena, Emanuele Chiaromonte, Tommaso Quartarella, Flora Spataro, Giovanna Bottalico, Leonardo Susca, Antonio Ceglie – Dipartimento di Scienze del Suolo, della Pianta e degli Alimenti Università degli Studi di Bari Aldo Moro
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