LE PIANTE E LE AVVERSITÀ

PERCHE’ SI ALLEVANO PIANTE?

Piante coltivate nel settore agroalimentare per ottenere:

• Legname ANGIOSPERME • Fiori SPERMATOFITE • Frutti GIMNOSPERME • Semi

(piante con semi)

(seme nudo non protetto da ovario)

(ovuli protetti da ovario)

STRUTTURA e HABITAT delle SPERMATOFITE

Foglie – frutti- fiori FILLOSFERA parte EPIGEA Fusto (cormo) SFERA delle

STRUTTURE LEGNOSE Apparato radicale parte IPOGEA = RIZOSFERA

RIZOSFERA

si genera un habitat adatto alla vita di altri organismi

Corrisponde a circa il primo 1.5m di terreno

La pianta vi immette:

CO2 (da respirazione cellulare)

Residui organici (cellule morte, abbondanti!)

Essudati liquidi e volatili da metabolismo cellulare

altre simbiosi PARASSITI SAPROFITI

RELAZIONI fra PIANTA e ORGANISMI della RIZOSFERA

tessuto corticale della radice = tessuto di assorbimento

NON HA PROTEZIONI

facile contatto con gli organismi della rizosfera

MICRO ECOSISTEMA!

FILLOSFERA

L’ambiente vi deposita materiale trasportato da animali, acqua, vento....

Sottile pellicola che si interfaccia tra superficie di foglie, frutti, fiori e mezzo atmosferico

La pianta vi immette: CO2 da respirazione O2 da fotosintesi

Cellule tegumentali morte

Resti di frutti e fiori Residui metabolici e sali minerali

RELAZIONI fra PIANTA e ORGANISMI della FILLOSFERA

Sui fiori: stigmi, nettàri, ..............

Foglie protette dalla cuticola (cutina e pruina) = sostanza idrofoba di diverso spessore ancorata tra le pareti cellulari

MA....

la cuticola può essere distrutta da patogeni con enzimi

ci sono naturali interruzioni della cuticola: stomi, idatodi, tricomi vie di accesso per i patogeni

Idatodi e tricomi

SFERA LEGNOSA Sottile pellicola che si interfaccia tra superficie di tronco

e mezzo atmosferico

felloderma verso l’interno Tronco rivestito da corteccia fellogeno fellema verso l’esterno detto SUGHERO tegumento pluristratificato

RELAZIONI fra PIANTA e ORGANISMI della SFERA LEGNOSA

Giovane fusto coperto dalla cuticola (vedi fillosfera)

tronco rivestito da corteccia che si rinnova continuamente (accrescimento secondario)

sostanzialmente tessuto morto = habitat adatto a

funghi, licheni, muschi e relativa microfauna

presenta interruzioni naturali: lenticelle del sughero

via di accesso per i patogeni

SALUTE E PRODUTTIVITÀ

• integrità e funzionamento di radici, fusto e foglie sempre e contemporaneamente

• produzione di frutti (anche come derrate alimentari) produttività del settore agroalimentare • tutto ciò che contribuisce a determinare l’aspetto

estetico-ornamentale della pianta (fiori, frutti, foglie, fusto..)

produttività del settore florovivaistico

LE MALATTIE (Anormale condizione dell'organismo (animale o vegetale), causata da alterazioni organiche o funzionali) in NATURA

coevoluzione

pianta – potenziale patogeno

solo una piccola frazione delle possibili interazioni

biologiche tra piante e altri organismi

determina una malttia

In AGRICOLTURA

• utilizzo di poche specie o

varietà

• coltivazione forzata

rottura di equilibri naturali

maggiore incidenza delle

malattie (adattamento)

• FASI DELL’ ATTACCO • RAPPORTI TROFICI (interazioni ecologiche relative alla

nutrizione) OSPITE-PATOGENO • GRADO DI VIRULENZA (capacità, da parte di particolari

microrganismi patogeni, di provocare nell'organismo che li ospita manifestazioni patologiche di varia entità)

• TRIANGOLO DELLA MALATTIA • I FITOPATOGENI: VIRUS, BATTERI, FUNGHI • MECCANISMI DI DIFESA DELLA PIANTA

Tempo

Ospite Patogeno

Ambiente

FASI dell’ ATTACCO alla PIANTA

l’agente patogeno deve: 1. ENTRARE NEL CORPO DELLA PIANTA

2. STABILIRE UN RAPPORTO TROFICO CON LA PIANTA

sfruttando aperture naturali

Demolendone i rivestimenti protettivi

biotrofico

emibiotrofico

necrotrofico

RAPPORTI TROFICI: BIOTROFISMO

RAPPORTO BIOTROFICO:

le cellule della pianta NON vengano portate a morte

PATOGENI BIOTROFICI • Si insediano nell’ospite • Stabiliscono stretto contatto con le cellule dell’ospite • Si legano a una specifica

specie di pianta • Sono funghi, batteri, virus,

nematodi • Es: oidio

RAPPORTI TROFICI: NECROTROFISMO

RAPPORTO NECROTROFICO Il patogeno si sviluppa grazie a sostanze che ottiene dalla distruzione di tessuto della pianta

PATOGENI NECROTROFICI • demoliscono pareti cellulari

con secrezioni enzimatiche

• colonizzano i tessuti disfatti

• attaccano numerosi ospiti

• sono funghi e batteri

RAPPORTI TROFICI: EMIBIOTROFISMO

RAPPORTO EMIBIOTROFICO Il patogeno instaura inizialmente una relazione biotrofica poi uccide la pianta

PATOGENI EMIBIOTROFICI • iniziale rapporto

biotrofico • attacca tessuti

demolendo vaste aree • anche molto aggressivi • Es.peronospora di

pomodoro e patata

GRADO DI VIRULENZA

Cioè, il successo dello sviluppo del patogeno...

dipende da: 1. efficienza e rapidità di diffusione nella fase di

massima vegetazione dell’ospite

2. capacità di sopravvivenza nell’ambiente delle strutture riproduttive (spore..)

3. alternanza di fase aploide e diploide

IL TRIANGOLO DELLA MALATTIA

infezione ≠ malattia

presenza di patogeno nel corpo della pianta

l’interazione pianta-patogeno interferisce con le principali funzioni della pianta

OSPITE

PATOGENO AMBIENTE

TEMPO

FITOPATOGENI

AGENTI DI MALATTIA

causano all’ospite condizioni di irritazione,

deviazioni, sconvolgimenti della normale funzionalità

AGENTI DI DANNO

fattori che possono provocare danno alle

coltivazioni

BIOTICI ABIOTICI

VIRUS BATTERI FUNGHI

GRANDINE, SICCITA’, GELATE,...

INSETTI, NEMATODI, ACARI, ALTRI ANIMALI...

infettivi non infettivi

Carenze nutrizionali...

Agenti di malattia: VIRUS

• regno a sé perchè al limite fra vivente e non vivente

• si riproducono all’interno delle cellule dell’ospite

• dopo essersi riprodotti migrano da una cellula all’altra mediante i plasmodesmi

• malattie provocate da virus e viroidi: virosi • nome delle virosi indicato con acronimo, in lingua

inglese, della sintomatologia più ricorrente (T.M.V. P.S.T.Vd)

ESEMPI DI VIROSI

Accartocciamento G.L.R.V

SINTOMI ripiegamento dei margini fogliari verso la pagina inferiore

alterazioni cromatiche (rosso, giallo, bruno) il legno mostra alterazioni del floema

scarsa produzione qualità scadente delle uve per grado zuccherino più basso

MODALITA’ DI INFEZIONE

dovuta per lo più all'utilizzo di materiale di propagazione vegetativa infetto

DIFESA preventiva: utilizzo di materiale di propagazione viticolo certificato virus-esente

LEGNO RICCIO W.P.V. SINTOMI

Ipertrofia e iperplasia del punto d’innesto

Differente diametro tra innesto e portainnesto

Sviluppo ritardato e stentato Deperimento progressivo

possibile morte del portinnesto e quindi dell’intera pianta.

MODALITA’ DI INFEZIONE -prevalentemente all’uso di materiale di propagazione vegetativa infetto facilitata dal fatto che sulle varietà di Vitis vinifera coltivate questa malattia non manifesta sintomi, ma rimane latente

-da nematodi

DIFESA

preventiva: utilizzo di materiale di propagazione certificato virus-esente

SHARKA DELLE DRUPACEE (PPV) la virosi più pericolosa delle drupacee (Albicocche, Prugne, Susine e Pesche ..)

SINTOMI variano in relazione alla varietà colpità e alle condizioni ambientali

Es. deformazione dei frutti i tessuti sottostanti divengono spugnosi ed imbruniscono cascola dei frutti sul nocciolo di albicocche tacche rotondeggianti di colore chiaro foglie di susino: linee clorotiche foglie di albicocco : aree clorotiche sotto forma di lineature e/o anelli

MODALITA’ DI INFEZIONE

mediante il materiale di propagazione vegetativa

importantissima la diffusione tramite gli afidi fogliari

DIFESA cura non è possibile

individuare ed estirpare immediatamente tutti i focolai d’infezione.

in Italia la Sharka soggetta a denuncia e a lotta è obbligatoria

lotta ai fitofagi

Agenti di malattia: BATTERI

• i batteri fitopatogeni sono poco numerosi • in condizioni ambientali favorevoli sono molto

distruttivi per via della rapidità di moltiplicazione

• Colonizzano spazi intercellulari e i vasi xilematici provocano danni per mezzo di tossine che attaccano la parete cellulare dell’ospite

• Malattie provocate da batteri: batteriosi

ESEMPI DI BATTERIOSI

Tumore batterico del colletto e della radice (da Agrobacterium tumefaciens)

SINTOMI

• piccole protuberanze tondeggianti , biancastre e di consistenza molle, che crescendo diventano scure e di consistenza legnosa

(sono iperplasie di dimensioni variabili, dette "tumori” o "galle“)

• sono visibili soprattutto sulla parte bassa del tronco e sul colletto, anche su tralci e radici.

la pianta produce germogli molto ridotti Sofferenza e debilitazione progressiva nei casi più gravi muore

MODALITA’ DI INFEZIONE

• Il batterio vive nel terreno penetra nella pianta attraverso ferite

• L'infezione grave se il batterio entra nel sistema vascolare e a diffondere in tutta la pianta

LOTTA Esclusivamente preventiva

l’immersione delle radici delle giovani piante sane in una sospensione di 1010 batteri/ml di Agrobacterium radiobacter ceppo 84, antagonista naturale del patogeno.

Xilella dell’olivo SINTOMI

• disseccamenti nella parte apicale e/o marginale della lamina, • disseccamenti più o meno estesi a carico della chioma • imbrunimenti interni del legno di rami e fusto

• Riduzione della produttività • spesso letale MODALITA’ DI INFEZIONE • Il batterio trasmesso da vettori animali

• si riproduce all'interno dell'apparato conduttore causando

l’occlusione dei vasi e il conseguente irregolare flusso linfatico dalle radici all’apparato aereo

LOTTA ogni segnalazione della sua presenza sul territorio della Comunità

europea obbliga lo Stato membro a: • estirpazione delle piante malate • in via precauzionale, estirpazione di quelle sane che si trovino in

prossimità di focolai

Agenti di malattia: FUNGHI • I funghi sono eterotrofi parassiti, simbionti di -specie autotrofe o saprofiti

• 8-10000 specie fungine fitopatogene

• si riproducono mediante spore

• Ciclo biologico spesso con una fase aploide e una fase diploide

• tipica struttura a tallo

• Possono svilupparsi su più ospiti: uno primario e uno intermedio

• Malattie provocate da funghi: micopatie

strutture vegetative

strutture riproduttive

Micelio: un ammasso di ife

-Conidi (portati da conidofori): con funzione di diffondere rapidamente l’organismo -Spore (ascospore e basidiospore)

Agenti di malattia: FUNGHI

NECROTROFICI

• i possiedono enzimi in grado di disgregare la e sostanze che compongono la parete cellulare

• Alcuni producono tossine che bloccano la chiusura degli stomi della pianta che muore per avvizzimento

BIOTROFICI

• Attraverso segnali chimici sono capaci di deviare a proprio favore il metabolismo dell’ospite mantenedo verde la zona in cui sono insediate mentre va n senescenza il resto della foglia

ESEMPI DI MICOSI (botrite, oidio, peronospora) BOTRITE (muffa grigia della vite, presente anche su fragola, ciclamino,..)

SINTOMI Acini in fase di maturazione inscuriscono

Degenerano in un marciume molle su cui si forma la muffa grigia (rami conidiofori e conidi del fungo)

Qualche volta marciumi molli su germogli e tralci

possibili necrosi sui bordi fogliari

perdita quantitativa e qualitativa del prodotto

MODALITA’ DI INFEZIONE

Attraverso ferite naturali o da altri patogeni LOTTA

Lotta chimica a a parassiti della vite

lotta chimica con antibotritici

LE DIFESE DELLA PIANTA

la maggior parte delle piante è sana....perchè

1. specie botanica non ospite di tutti i patogeni (coevoluzione)

2. barriere naturali efficaci contro la maggior parte dei patogeni

3. condizioni ambientali non favorevoli allo sviluppo del patogeno

4. LA PIANTA È IN GRADO DI RICONOSCERE ORGANISMI NON COMPATIBILI

Attivazione dei Meccanismi di Difesa

MECCANISMI DI DIFESA

Sono coordinati nello spazio e nel tempo

Consistono in....

sintesi di enzimi utili all’autodifesa

PRODUZIONE DI SOSTANZE CHIMICHE che ingannano l’agente esterno

PRODUZIONE DI SOSTANZE CHIMICHE che avvisano organismi della medesima specie nelle vicinanze

Provocare morte di cellule nell’area tissutale sede di infezione (REAZIONE DI IPERSENSIBILITA’) Resistenza sistemica acquisita ( con produzione di acido

salicilico)

LE PIANTE E LE AVVERSITÀPERCHE’ SI ALLEVANO PIANTE?STRUTTURA e HABITAT �delle SPERMATOFITERIZOSFERARELAZIONI fra PIANTA e ORGANISMI della RIZOSFERAFILLOSFERARELAZIONI fra PIANTA e ORGANISMI della FILLOSFERAIdatodi e tricomiSFERA LEGNOSARELAZIONI fra PIANTA e ORGANISMI della SFERA LEGNOSASALUTE E PRODUTTIVITÀLE MALATTIE (Anormale condizione dell'organismo (animale o vegetale), causata da alterazioni organiche o funzionali)Diapositiva numero 13�FASI dell’ ATTACCO alla PIANTA�RAPPORTI TROFICI: BIOTROFISMORAPPORTI TROFICI: NECROTROFISMORAPPORTI TROFICI: EMIBIOTROFISMOGRADO DI VIRULENZAIL TRIANGOLO DELLA MALATTIAFITOPATOGENIAgenti di malattia: VIRUSESEMPI DI VIROSIDiapositiva numero 23Diapositiva numero 24Agenti di malattia: BATTERIESEMPI DI BATTERIOSIDiapositiva numero 27Agenti di malattia: FUNGHIAgenti di malattia: FUNGHIESEMPI DI MICOSI (botrite, oidio, peronospora)LE DIFESE DELLA PIANTAMECCANISMI DI DIFESADiapositiva numero 33