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venerdì, 1 Marzo 2024

Xylella: l’impegno della ricerca CREA/1  

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Il CREA è impegnato da diversi anni nello studio della Xylella e della ricerca di soluzioni efficaci per poterla prevenire, contrastare, contenere. A seguire sono riassunti i principali progetti svolti e in corso che con sperimentazioni innovative e tecnologie avanzate cercano di arginare un patogeno così infestante e così ampiamente diffuso da considerarsi ormai endemico  

ASPROPI 

Il progetto è stato avviato per armonizzare le tecniche di diagnosi per il rilevamento dei patogeni di interesse fitosanitario. In tale ambito è stato coordinato anche un “Test Performance Study” (TPS) il cui obiettivo era la valutazione della performance dei metodi diagnostici per Xylella fastidiosa disponibili in letteratura. L’attività di validazione ha permesso di definire la sensibilità e la specificità diagnostica e analitica, l’accuratezza, la ripetibilità e la riproducibilità dei metodi presi in esame. I risultati sono stati utilizzati per la revisione di protocolli ufficiali come il protocollo diagnostico PM7/24 per Xylella fastidiosa dell’European Plant Protection Organization (EPPO), che definisce le norme diagnostiche internazionali.

A cura di Stefania Loreti, ricercatrice CREA Difesa e Certificazione

FATA – “Trattamenti fitoterapici innovativi a base di vettori del chitosano (Ente finanziatore: Regione Puglia; periodo di svolgimento: 2017-2020): 

Partendo dalla considerazione delle difficoltà di penetrazione degli agrochimici nei vasi linfatici della pianta dove si insedia Xylella, il progetto ha preso in esame la produzione di nanoparticelle, capaci di assicurare biocompatibilità, liberazione della molecola caricata con velocità controllata e continua, protezione dal degrado, riduzione di eventuali effetti collaterali. Nel progetto Le ricerche hanno riguardato la produzione di nanoparticelle a base di un prodotto naturale, il chitosano, e di una sostanza di sintesi, il pesticida Fosetyl-Al (CH-nano-Fos). Esperimenti in vitro di questo fitofarmaco nanostrutturato hanno evidenziato la sua efficacia antibatterica nei confronti di Xylella fastidiosa; inoltre, CH-nano-Fos ha manifestato, rispetto alla formulazione di sintesi, una stabilità nel tempo  e una minore tossicità su cellule di cheratinociti umani utilizzate come modello in vitro per testare la tossicità dei pesticidi. 

A cura di Stefania Loreti, ricercatrice CREA Difesa e Certificazione 

XFACTOR – HORIZON 2020 – SFS – 09-2016 ‘Spotlight on critical outbreakof pests: the case Xylella fastidiosa’ 

Il progetto ha coinvolto varie Istituzioni scientifiche nazionali ed internazionali fra le quali il CREA-DC. L’attività di ricerca era finalizzata a migliorare le conoscenze sull’interazione pianta-patogeno, la prevenzione, la diagnosi e il controllo di Xylella fastidiosa subsp. pauca. In quest’ambito, il CREA-DC ha caratterizzato i composti lipidici di Xylella fastidiosa subsp. pauca rispettivamente in vitro su coltura pura del batterio e in piante modello artificialmente inoculate di Nicotiana tabacum. Si è trattato della prima caratterizzazione biomolecolare dei lipidi di un batterio fitopatogeno, e ha consentito di individuare i composti coinvolti nella ostruzione dei vasi linfatici delle piante.

A cura di Stefania Loreti, ricercatrice CREA Difesa e Certificazione

OLIDIXIIT – “OLIvicoltura e Difesa da Xylella fastidiosa e da Insetti vettori in Italia” 

Il progetto, coordinato dal CREA-DC ha visto il coinvolgimento di CREA-OFA (Olivicoltura, Frutticoltura, Agrumicoltura), CREA-IT (Ingegneria e Trasformazioni agroalimentari), l’Università del Salento e l’Università degli Studi del Molise ed ha previsto lo studio e la valutazione di strategie di controllo e di diagnosi finalizzate al controllo di Xylella fastidiosa subsp. pauca e dell’insetto vettore, attraverso un approccio interdisciplinare. E’ stata valutata l’efficacia di un biofertilizzante a base di acido citrico, rame e zinco, che ha indotto, attraverso trattamenti alla chioma in pieno campo, una riduzione della carica batterica di Xylella fastidiosa subsp. pauca in piante di Ogliarola salentina, Cellina di Nardò e Leccino e una remissione dei sintomi da OQDS (CREA-DC, CREA-OFA). E’ stata valutata l’azione antibatterica dell’estratto fenolico di foglie di olivo, addizionati con fosfito di potassio, come trattamento endoterapico contro Xylella fastidiosa in alberi di olivo naturalmente infetti. I risultati ottenuti ed i costi contenuti di estrazione hanno evidenziato come la somministrazione endoterapica di tali composti fenolici sia una strategia promettente per contrastare X. fastidiosa da testare su scala più ampia (CREA OFA). Inoltre, è stata dimostrata, in prove di laboratorio, un’attività batteriostatica dell’estratto fenolico (CREA OFA, e CREA DC). Sono stati testati, in aggiunta, testati in pieno campo trattamenti con estratti di melograno (Punica granatum) (CREA-IT) e formulati biologici a base di una miscela ottimizzata di alghe e di polifenoli di origine vegetale (Università del Molise). I risultati hanno evidenziato l’efficacia degli estratti di melograno nel contenimento del batterio, sia in vitro che applicato in piante in pieno campo. Gli estratti acquosi di alghe hanno dimostrato di possedere un’elevata attività inibitoria in vitro contro X. fastidiosa. Prove in oliveti della zona del Salento infetta hanno indicato che i trattamenti al suolo e/o fogliari, inseriti in un protocollo di prevenzione integrata con mezzi agronomici, chimici e biologici, sono in grado di ridurre significativamente l’incidenza dei disseccamenti e incrementare la produzione di olive senza influenzare la qualità dell’olio. In questo progetto Le nanoparticelle prodotte nell’ambito del Progetto FATA a base di Fosetyl-Al e di chitosano (CH-nano-Fos), un estratto naturale dal guscio dei crostacei, sono state saggiate in piante modello di tabacco (N. tabacum). La somministrazione di queste nanoparticelle ha evidenziato una riduzione dei sintomi indotti e della carica batterica nelle piante inoculate con Xylella fastidiosa subsp. pauca. È stato, infine, messo a punto un sistema di sequenziamento di nuova generazione in grado di rilevare il batterio in campioni infetti e identificarne allo stesso tempo la subspecie e la Sequenza Tipo (ST). Questo sistema di Nanopore-amplicon-sequencing è basato sull’amplificazione di frammenti genici del batterio e sul loro sequenziamento con Nanopore, un sequenziatore portatile, di piccole dimensioni, alimentato mediante una porta USB e caratterizzato da un’elevata processività (CREA-DC Roma, Università Sapienza)..  

A cura di Stefania Loreti, ricercatrice CREA Difesa e Certificazione

PROTEGGO 1.1-1.5 Piano delle attività a supporto delle azioni del Mipaaf in materia di protezione delle piante (Ente finanziatore: MIPAF/MASAF; periodo di svolgimento 2019-2023)

nell’ambito del presente Progetto è stata effettuata l’organizzazione di due Proficiency Test, rispettivamente nel 2021 e successivamente nel 2023, finalizzati alla valutazione della performance dei laboratori designati, che effettuano analisi ufficiali per la diagnosi di Xylella fastidiosa. Obiettivo: tutti i laboratori che effettuano controlli sul territorio italiano devono essere conformi allo svolgimento delle analisi ufficiali per la diagnosi di X. fastidiosa.

A cura di Stefania Loreti, ricercatrice CREA Difesa e Certificazione

EURL-BAC – European Reference Laboratories for bacteriology) (Ente finanziatore: Unione Europea; periodo di svolgimento: 2019-2024)

Il progetto, coordinato dal NWVA (Paesi Bassi), ha un partenariato composto dal NIB (Slovenia), ILVO (Belgio) e CREA-DC (Italia) e ha lo scopo di fornire il supporto tecnico-scientifico per le attività in ambito diagnostico a tutti i Laboratori nazionali di Riferimento (NRL) dei paesi membri dell’UE.

A cura di Stefania Loreti, ricercatrice CREA Difesa e Certificazione

DIACOX – “La diagnosi come strumento di prevenzione per il contenimento Xylella fastidiosa: sviluppo ed ottimizzazione”

Il progetto, avviato a partire da gennaio 2023 è coordinato da CREA-DC e vede il coinvolgimento di CREA-OFA, CREA-AA (Agricoltura e Ambiente), CREA-IT, Università Sapienza e Università del Salento e prevede ricerche su criticità legate alla diagnosi di Xylella fastidiosa attraverso un approccio interdisciplinare. Nell’ambito del progetto sono in corso di sviluppo le linee di ricerca seguenti: risoluzione di criticità dei sistemi diagnostici come il rilevamento di Xylella nelle piante dormienti o asintomatiche; utilizzo di dispositivi portatili per la diagnosi per lo sviluppo di dispositivi tipo Lab-on-chip con l’obiettivo di automatizzare in modo completo in un unico dispositivo portatile lo screening decentralizzato dei patogeni; caratterizzazione e riconoscimento di composti organici volatili (VOCs) caratteristici di X. fastidiosa per la diagnosi delle piante in porti e aeroporti; individuazione di nuovi marker diagnostici in piante infette da X. Fastidiosa; sviluppo di una metodologia di allerta per stress biotici associati a disseccamenti di olivo attraverso analisi temporale di dati vegetazionali telerilevati e agro-climatici. 

A cura di Stefania Loreti, ricercatrice CREA Difesa e Certificazione

COVEXY – “Contenimento insetti vettori di Xylella fastidiosa con metodi a basso impatto ambientale” 

Il CREA-DC è il coordinatore del progetto, denominato COVEXY, finalizzato alla ricerca di strategie ecocompatibili per il controllo degli insetti vettori del batterio da quarantena Xylella fastidiosa. Nel progetto COVEXY, sono coinvolte anche le Università di Bari, Foggia, Molise e Perugia, oltre al CREA-PB (Politiche e Bioeconomia). Principali obiettivi e attività di ricerca: individuazione dei nemici naturali degli insetti vettori e valutazione delle potenzialità di biocontrollo; caratterizzazione di semiochimici  coinvolti nella comunicazione intraspecifica, per individuare attrattivi e repellenti per il monitoraggio e il controllo diretto del principale vettore; valutazione di biopesticidi di nuova generazione, inclusi funghi entomopatogeni (in grado cioè di infettare ed uccidere gli insetti), polveri inerti e modificatori del comportamento per l’azione insetticida e repellente e per l’impatto sulle dinamiche della trasmissione di X. Fastidiosa; valutazione economica delle strategie e dei mezzi di controllo dei vettori.

A cura di Elisabetta Gargani ricercatrice CREA Difesa e Certificazione 

Semiochimici

Composti chimici che regolano le interazioni tra gli esseri viventi e in grado di determinare trasformazioni di tipo  etologico, fisiologico, anatomico.


SALVAOLIVI – “Salvaguardia e valorizzazione del patrimonio olivicolo nazionale con azioni di ricerca nel settore della difesa fitosanitaria” 

Il Progetto SALVAOLIVI è stato sviluppato nell’ambito del Piano di Intervento per il settore olivicolo-oleario, avendo come peculiare obiettivo la difesa dell’olivicoltura nazionale nei confronti di organismi nocivi emergenti e dannosi, con particolare riferimento a quelli alieni a rischio di introduzione nel territorio nazionale nel quadro dell’intensificazione dei flussi commerciali e dei cambiamenti climatici. Il progetto è stato sviluppato sulle seguenti linee di ricerca principali:  

  • Studio ad ampio spettro degli organismi dannosi anche con riferimento ai rischi connessi alle modifiche innescate dai cambiamenti climatici in atto, riferendosi sia a organismi già presenti come emergenti e ri-emergenti sia a specie aliene a rischio introduzione. Sono stati anche elaborati modelli previsionali/decisionali per rappresentare gli scenari del rischio associati a specifici insetti e patogeni dell’olivo.  
  • Verifica della suscettività varietale di germoplasma di olivo ai principali organismi nocivi attraverso prove sia in pieno campo che in condizioni protette.  
  • Valutazione di metodologie di controllo degli organismi nocivi in esame in attività agronomiche, meccaniche e biologiche, con particolare riferimento all’uso di prodotti naturali.  
  • Valutazione di metodi di controllo con specifico riferimento al batterio Xylella fastidiosa e alla sindrome da questo provocata. Con questa attività si sono andate a completare ed integrare le azioni intraprese con altri Progetti (es. OLIDIXIT) per la difesa nei confronti di Xylella. 

A conclusione del progetto è stato anche redatto un Manuale divulgativo dal titolo “ORGANISMI A RISCHIO DI INTRODUZIONE IN ITALIA POTENZIALMENTE NOCIVI ALL’OLIVO (OLEA EUROPAEA L.)” ed è stato elaborato un modello previsionale a supporto delle decisioni degli olivicoltori per il contenimento del rischio di infezione dal batterio Pseudomonas savastanoi pv savastanoi, agente della malattia della rogna dell’olivo. 

A cura di Nicoletta Pucci ricercatrice CREA Difesa e Certificazione  

Il progetto GENFORAGRIS -‘Fenotipizzazione di GENotipi di Olivo Resistenti a Xylella fastidiosa e messa a punto di un modello di gestione AGRonomIca ad elevata Sostenibilità’ 

Il progetto GENFORAGRIS è coordinato dal CREA con il suo Centro di ricerca Olivicoltura, Frutticoltura e Agrumicoltura (OFA), sede di Rende. Altri centri CREA coinvolti sono: il Centro di ricerca Agricoltura e Ambiente (CREA-AA) con le sedi di Bologna e Bari, il Centro di ricerca Ingegneria e Trasformazioni agroalimentari (CREA-IT) e il Centro di ricerca Difesa e Certificazione (CREA-DC) con la sede di Palermo. I partner esterni sono il Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimenti Risorse Naturali e Ingegneria (DAFNE) dell’Università degli studi di Foggia, il Dipartimento di Scienze del Suolo, della Pianta e degli Alimenti (DiSSPA) dell’Università degli studi di Bari “Aldo Moro” e il CNR- Istituto di Bioscienze e Biorisorse (CNR-IBBR) di Perugia. L’ente finanziatore è il MASAF. Il progetto ha una durata di 36 mesi. 

GENFORAGRIS mira a sviluppare un modello agronomico ad elevata sostenibilità per la realizzazione di nuovi impianti di olivo nel Salento e si articola sostanzialmente in due workpackages: il primo dedicato  alla selezione di varietà resilienti (e non solo per il tratto di tolleranza/resistenza a Xylella fastidiosa Xf ); il secondo volto ad un approfondito studio sulla vocazionalità dei siti da reimpiantare e sulla gestione agronomica orientata a incrementare la sostenibilità ambientali (ripristino della fertilità dei suoli e di contenimento degli input, aderendo al principio di economia circolare in ambiente salentino e in coerenza con le direttive del Green Deal europeo).  

In particolare, verranno caratterizzati nuovi genotipi di olivo, ottenuti da diverse linee di incrocio controllato, presenti in impianti sperimentali in area infetta da più anni, già preliminarmente valutati per il livello di tolleranza/resistenza a Xf e per i caratteri di produzione. La fenotipizzazione delle selezioni con tratti di resistenza/tolleranza a Xf verrà condotta in situ, secondo un approccio multidisciplinare, mentre la caratterizzazione delle piante verrà condotta in relazione all’ambiente di coltivazione.  

In relazione alle opzioni di gestione agronomica del suolo, verrà analizzato l’effetto dell’apporto di ammendanti organici in prove di pieno campo, con lo scopo di quantificare il miglioramento della disponibilità idrica per le piante, della struttura del suolo e della valorizzazione del patrimonio microbico dei suoli salentini, per migliorare la funzionalità del suolo e promuovere pratiche agronomiche indirizzate all’incremento dei servizi ecosistemici nel lungo periodo. 

A cura di Samanta Zelasco, ricercatrice CREA Olivicoltura Frutticoltura Agrumicoltura  

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