Attraverso il caso studio dell’Ortensia, vediamo come le tecniche di diagnosi fitovirologica si siano affinate e rese efficienti, compiendo enormi progressi fino alle più avanzate tecniche molecolari, come l’HTS, che consentono di identificare, in maniera rapida e precisa, i virus presenti nelle piante. Risultato: tempi fortemente ridotti e possibilità di tempestiva risposta alle minacce.
Le ortensie (Hydrangea macrophylla) sono tra i fiori più spettacolari che abbelliscono i nostri giardini, ma non si adattano facilmente a tutti gli ambienti e, proprio come le persone, possono ammalarsi.
Qualche anno fa, passeggiando in un giardino privato, i ricercatori del CREA Orticoltura e Florovivaismo di Pontecagnano hanno notato, in un cespuglio di ortensie di un affascinante colore blu-lilla, alcune piante che apparivano un po’ più basse delle altre. Inoltre, osservando le foglie da vicino, queste apparivano di un verde screziato, molto pittoresco a prima vista, ma che davano proprio l’idea di essere il sintomo di una malattia, probabilmente dovuta a un virus.
La malattia
Dopo la raccolta e l’analisi di alcuni campioni è stato possibile descrivere rigorosamente la malattia riscontrata: le piante mostravano una sintomatologia fogliare consistente in schiarimenti delle nervature evidenti che, sulle foglie più apicali, risultavano molto estesi e tali da generare un giallume generalizzato (foto).
Una sintomatologia simile, meno severa, risultava già descritta in Germania su piante dello stesso ospite. È apparso subito chiaro che un approccio di diagnosi tradizionale non avrebbe portato al risultato. Gli approcci tradizionali si basano prevalentemente su saggi biologici, che prevedono l’inoculazione di tessuti vegetali sensibili, consentono l’identificazione dei virus attraverso l’osservazione di sintomi specifici su piante indicatrici. Tuttavia, questi metodi si sono mostrati spesso solo indicativi e quasi mai diagnostici, richiedendo, inoltre, tempi lunghi e personale esperto. Neanche le tecniche immunologiche come l’ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay), basata sul riconoscimento di un virus da parte di un anticorpo specifico, potevano essere di supporto.
Si decise così di optare su sofisticate indagini di laboratorio, applicando un metodo di diagnosi molecolare molto avanzato come l’High-Throughput Sequencing (HTS), che permette di identificare il viroma (e cioè la complessità di più virus presenti in un tessuto), pur non avendo conoscenze preliminari sui patogeni da ricercare. L’HTS è ideale, quindi, per studi esplorativi o per diagnosi in contesti complessi, come quello che si sta descrivendo, perchè la sua sensibilità e la sua capacità di rilevare sequenze virali a bassa abbondanza, la rendono uno strumento essenziale per la salute delle colture e la sicurezza alimentare. L’HTS, inoltre, consente di analizzare l’intero genoma di una pianta, identificando virus noti e nuovi, anche in presenza di infezioni multiple, con altissima specificità e precisione.
La scoperta
Grazie all’impiego di queste tecnologie, i ricercatori hanno messo in evidenza, per la prima volta in Italia, la contemporanea presenza nelle piante di ortensia di due virus, entrambi appartenenti alla famiglia Rhabdoviridae: eggplant mottle dwarf virus (EMDV) e tomato betanucleorhabdovirus 2 (TBRV-2).
EMDV risulta già descritto in Germania sullo stesso ospite, associato ad una sintomatologia meno severa, ma in quel caso, il virus è stato identificato studiando le sequenze geniche solo di singoli tratti, dopo aver osservato al microscopio elettronico particelle tipo rhabdovirus. Nel nostro caso, invece, usando l’analisi HTS è stato possibile identificare due specie diverse di rhabdovirus, EMDV e TBRV-2. Tali virus hanno particelle indistinguibili, per cui sarebbe stato impossibile identificare i due virus, basandosi unicamente sull’osservazione al microscopio elettronico.
La diagnosi fitovirologica ha compiuto enormi progressi nel corso dei decenni, evolvendosi dai metodi biologici tradizionali e immunologici alle più avanzate tecniche molecolari, come l’HTS, che consentono di identificare, in maniera rapida e precisa, i virus presenti nelle piante, pur non disponendo di informazioni preventive per condurre l’analisi. Grazie all’impiego delle nuove tecnologie, quindi, è oggi possibile ridurre fortemente i tempi di risposta e raggiungere identificazioni certe, fondamentali per individuare tempestivamente nuove minacce per le piante e correre repentinamente ai ripari.
Primo ricercatore, Istituto per la Protezione Sostenibile delle Piante del Consiglio Nazionale delle Ricerche (IPSP-CNR), Portici (NA)
Ha iniziato la sua formazione di virologo vegetale presso l’Institute National de la Recherche Agronomique in Francia. Le sue ricerche si concentrano sulla caratterizzazione biomolecolare, la diagnostica molecolare avanzata e l’epidemiologia di virus delle piante ortive, ornamentali e aromatiche.
#lafrase Scientia potentia est (F. Bacone)
Prima ricercatrice CREA Centro Orticoltura e Florovivaismo.
Patologa vegetale, ha iniziato il suo percorso nella certificazione fitosanitaria per approdare all difesa delle piante. Specializzata in diagnostica e interazione pianta-patogeno in vivo.
#lafrase Sovverti la prospettiva e vedrai cose nuove
Collaboratore tecnico, CREA – Centro Orticoltura e Florovivaismo
#lafrase Fate come gli alberi: cambiate le foglie e conservate le radici.
Quindi, cambiate le vostre idee ma conservate i vostri principi (Victor Hugo)
