Premessa

Le piante sono il fondamento della vita e dell’agricoltura sul pianeta

Patologia vegetale

Cosa causa le malattie delle piante

Perché le piante si ammalano (come i patogeni infettano le piante; come le piante rispondono alle infezioni; come i patogeni sono diffusi; come l’ambiente influenza tale processo)

Come prevenire o limitare la malattia

Multidisciplinarietà

Nematologia

Ecc.

Patologia vegetale

Biologia Biologia molecolare

Virologia

Batteriologia

Micologia Patologia speciale Fitoiatria Legislazione fitosanitaria Ecc.

Meteorologia

Biochimica

Genetica

Entomologia

Chimica del suolo

Orticoltura

Agronomia

Coltivazioni agrarie

Selvicoltura

Biotecnologie

Il patologo vegetale

Non singolo individuo (medico o veterinario)

Popolazioni di individui

Patologi vegetali sono un eteregeneo gruppo di individui

Sfida e prospettive di lavoro Contrastare le perdite causate dai

patogeni che danneggiano piante e

raccolti

Evitare l’ingresso di un patogeno

entro aree indenni

Elaborare piani di lotta che portino

ad eradicare o a ridurre il potenziale

distruttivo dei patogeni.

Identificare correttamente e

tempestivamente il patogeno.

Gestire le conseguenze dei

cambiamenti climatici in atto

Individuare nuovi prodotti che

riducano l’impatto delle malattie delle

piante su produttori e consumatori

Presente e futuro si collegano al passato, che li

agita, li dirige, li incalza, ora per dissuaderli da ogni

sia pur minimo cambiamento, ora per

sollecitarli ad un necessario cambiamento

Marzio Romani

G. Belli

Impatto delle malattie delle piante sul genere umano

Genesi, 42, 1-5 «Ora Giacobbe seppe che in Egitto c’era il grano; perciò disse ai figli: “[…] andate laggiù e compratene per noi, perché possiamo conservarci in vita e non morire”. Allora scesero in Egitto per acquistare il frumento […] Arrivarono dunque i figli d’Israele per acquistare il grano, in mezzo ad altri che pure erano venuti, perché nel paese di Canaan c’era la carestia».

Bibbia (I Re, 8, 37-39) «Quando nella regione ci sarà carestia

o peste, carbonchio o ruggine, invasione di locuste o di bruchi, […] se uno qualunque oppure tutto Israele tuo popolo, […] ti prega o supplica con le mani tese verso questo tempio, Tu ascolta dal cielo, […], perdona, intervieni o rendi a ognuno secondo la sua condotta»

Ruggini del grano e antiche carestie

Teofrasto – Aristotele ( 371 – 287 a.C.): Storia delle piante e Cause delle piante le indica con il nome attuale e indica un maggior rischio delle zone basse e umide

Plinio il Vecchio (23- 79 d.C.) : Naturalis Historia cita le celebrazioni

liturgiche della Roma pagana (Robigalia) che si tenevano per placare la dea Robigo (personificazione della ruggine del grano

Ovidio: quarto libro dei Fasti ne descrive la cerimonia (processione di

persone, tutte vestite di bianco, le quali portavano in dono animali da sacrificare alla dea in un bosco, sito fuori Roma e ad essa dedicato).

Milano: 536 d.C. il vescovo Dazio richiede a Cassiodoro derrate dai

pubblici granai di Pavia e di Tortona per sfamare i poveri della città Milano: 1628-29, carestia che determinò l’assalto ai forni e gravi

disordini, ben descritti dal Manzoni nei Promessi Sposi.

Ruggini : maxima segetum pestis Catone, Varrone, Virgilio e Columella

Fulmini, nebbie, influssi astrali malefici, castighi di divinità ostili

Seconda metà del 1600 : associazione con funghi microscopici 1660: primi decreti di lotta obbligatoria(?) Rouen (F)

eradicazione cespugli di Berberis perché la ruggine nera era prevalente in loro vicinanza (USA: 1726 Connecticut, 1755 Massachusetts, 1766-72 Rhode Island)

1767 Origine parassitaria: Felice Fontana (1731-1803, Osservazioni sopra la

ruggine del grano) Giovanni Targioni Tozzetti (1712-1783, Alimurgia, ossia

del modo di rendere meno gravi le carestie

Oggi: Razza Ug99 in vari paesi africani

Medioevo: gravi manifestazioni in vari paesi dell’Europa settentrionale, con conseguenze spesso nefaste; la causa dell’ergotismo fu scoperta solo nella seconda metà dell’800, ma casi di ergotismo si sono verificati in Europa fino alla metà del 900 Nel 1722 le truppe dello Zar Pietro il Grande fallirono l'attacco a Costantinopoli a causa di una moria delle truppe provocata dall’ergotismo

Segale cornuta (Claviceps purpurea) ed ergotismo

Bruegel

I mangiatori di patate Vincent Van Gogh, 1865

Metà dell’800: la patata alimento fondamentale dell’alimentazione di molte popolazioni dell’Europa settentrionale Irlanda: in un quinquennio morirono circa un milione di persone; 1.600.000 emigrarono, soprattutto verso gli USA (fra esse

anche il nonno di John Kennedy) Germania: 1916-17

Peronospora della patata ed emigrazione degli irlandesi

1874: Ruggine del caffè (India, Ceylon, ecc.)

Ruggine del caffè Hemileia vastatrix e usanza inglese del tè

1978: Ruggine del caffè in Brasile

È opinione diffusa che la nascita della Fitoiatria sia da attribuire prevalentemente all’intuito e all’opera di Millardet, il quale ripetutamente sperimentò varie formulazioni di poltiglia bordolese contro la peronospora della vite, contribuendo in modo determinante a tenere a freno la nuova e grave fitopatia

Peronospora della vite e nascita della fitoiatria

Tappe fondamentali della nascita e dei primi sviluppi della Virologia (scienza che ha salvato e salva tuttora milioni di vite umane da malattie spesso mortali). È stato infatti grazie agli studi sul TMV che si scoprì l’esistenza dei «virus» (Beijerinck).

Mosaico del tabacco e scoperta dei virus

TMV fu il primo virus ottenuto allo stato puro (premio Nobel a Stanley) e osservato al

microscopio elettronico e modello per la Virologia Medica.

Grafiosi dell’olmo

Malattie di alberi forestali e da ombra

Cancro colorato del platano Cancro del cipresso

Ogni africano consuma in media 80 kg di manioca (cassava) o tapioca (farina) all´anno e quando un ceppo aggressivo del virus malattia mosaico della manioca (Cmd) ha decimato i raccolti nella regione dei Grandi Laghi la cosa si è trasformata in una tragedia sociale. In Uganda a partire dai primi anni ´90 il virus Cmd ha distrutto circa 150.000 ettari di piantagioni, con una perdita stimata intorno a 60 milioni di dollari l´anno, la scarsità di cibo causata dal virus ha portato a carestie localizzate nel 1993 e nel 1997. Il mosaico è diffuso nelle coltivazioni sia attraverso la moltiplicazione agamica del vegetale sia per opera di aleurodidi della specie Bemisia tabaci.

Mosaico della manioca e carestie nell’Africa centrale

1998- 2004 aree viticole dell’Italia settentrionale

Capitolo X - Flavescenza dorata della vite e difficoltà per le produzioni biologiche

Intervenenti contro il vettore (la cicalina Scaphoideus titanus) ritorno alla produzione integrata

1933-40 - Mal di Panama Mosaico della

canna da zucchero - Bayoud

Microcyclus (Dothidella) hulei

Considerazioni

Globalizzazione dei mercati

Velocità dei mezzi di trasporto

Monocoltura

Omogeneità genetica

Selezione agronomica

Tecniche colturali

AUMENTO DELLE MALATTIE

Implicazioni sociali-economiche-

igienico sanitarie- culturali -

ecologiche

Pianta sana/malata?

Rappresentazione schematica della forma e della dimensione di alcuni patogeni delle piante in relazione alla cellula vegetale

Morfologia e vie di moltiplicazione di alcuni gruppi di patogeni delle piante

Malattia

Sindrome

Alterazione

Concetto di malattia

Ogni deviazione del normale funzionamento della pianta

determinata dall’azione di un agente persistente

Normale processo di sviluppo delle cellule della pianta

Assorbimento di acqua e nutrimenti dal terreno e loro traslocazione a tutta la pianta

Fotosintesi (processo anabolico che consente la sussistenza della pianta)

Produzione di semi

Concetto di danno/lesione

Malattie biotiche – causate da organismi viventi

1. Funghi

2. Virus

3. Batteri e

mollicute

4. Fitoplasmi

5. Protozoi .

6. Viroidi

7. Nematodi

8. Fanerogame

Malattie abiotiche – fattori ambientali

1. Temperatura

2. Umidità

3. Ossigeno

4. Luce

5. Contaminanti

ambientali

6. Squilibri

nutrizionali

7. Erbicidi

Cosa è una malattia? concetti

1. Ospite- patogeno - ambiente

2. Dinamicità delle malattie

3. Stress

4. Sintomi

5. Strutture

6. Ciclo della malattia

7. Classificazioni

8. Postulati di Koch

9. Stima dei danni

Alterazioni a carico delle foglie e dei germogli

Deformazioni

* Prezzemolatura: ridotto sviluppo dei tessuti internervali rispetto alle nervature (confusa con danni da 2,4D)

Cuscuta campestris, C.

californiana, C. epithymum

(frequente su leguminose e

labiate), C. europaea (colpisce in

prevalenza piante erbacee,

luppolo, fava, trifoglio, bietola), C.

pentagona (presente su trifoglio,

erba medica, patata, bietola)

sono in grado di tramettere alcuni

virus tra i quali il TMV.

Parassitismo/patogenicità

Parassita: organismo che vive su o in un

altro organismo ottenendo cibo da

quest’ultimo

Parassitismo: relazione ospite/parassita

associato o no alla patogenicità

Simbionte: beneficia dell’ospite che a

sua volta beneficia del microrganismo

Simbiosi: entrambi (ospite/parassita)

beneficiano della coesistenza

Saprofita/saprofistismo: capacità di

vivere su materiale non vivente

(biodegradazione)

Micorrize

Parassitismo/patogenicità Patogeno: interferisce con

l’ospite alterandone le normali

funzioni

Patogenicità: abilità del

patogeno di interferire con uno

o più funzioni dell’ospite

Virulenza: come o con che

grado il patogeno interferisce

con lo sviluppo dell’ospite

Capacità vegetativa “fitness”:

capacità del microrganismo di

sopravvivere e competere

Parassitismo/patogenicità Biotrofi: patogeni che necessitano della presenza di

cellule vive dell’ospite per completare il loro ciclo vitale

(patogeno obbligato)

Necrotrofi: microrganismi che si sviluppano su tessuti

morti (patogeno non obbligato)

Parassita facoltativo

Saprofita facoltativo

Dinamicità delle malattie

Fattori necessari per l’instaurarsi di una malattia

Triangolo

della

malattia

a) l'ospite suscettibile (la vittima, il suscetto);

b) il patogeno virulento (l'aggressore);

c) l'ambiente favorevole

PIANTA PATOGENO

UOMO

microrganismi non

patogeni residenti

Dal punto di vista delle azioni di Difesa delle

piante dalle malattie possiamo intervenire, su uno (o

più di uno) dei lati che contribuiscono alla severità

della malattia

suscettibilità

dell'ospite

viru

lenza d

el

pato

geno in

terv

enire

su

ll’am

bie

nte

Bibliografia

1.Agrios G.N., 2005. Plant Pathology. Elsevier Academic Press, Quinta

Edizione, pp. 922 (ISBN 9780120445653).

2.Belli G., 2012. Elementi di Patologia Vegetale. Piccin Nuova Libraria,

Seconda Edizione, pp. 488 (ISBN 9788829921294).

3.Belli G., 2012. Malattie delle piante che segnarono la storia. Edizioni

Altravista, Lungavilla (PV), pp. 136 (ISBN 9788895458519).

4.Schumann G.L., D’Arcy C.J., 2009. Essential Plant Pathology. The

American Phytopathological Society, Seconda Edizione, pp. 384 (ISBN

9780890543818).

5.Windham M.T., Trigiano R.N., Windham A.S., 2008. Plant Pathology:

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pp. 576 (ISBN 9780849310379).

6.American Phytopathological Society. http://www.apsnet.org/

7.Plant Pathology Internet Guide Book (PPIGB) http://www.pk.uni-

bonn.de/ppigb/ppigb.htm

8.http://www.indexfungorum.org