Passi avanti nella lotta al bacterial blight, una delle malattie, la peronospora batterica, che colpisce il riso in vaste aree dell’Asia e dell’Africa Sub Sahariana, grazie alla collaborazione tra l’Irri, l‘Istituto internazionale di ricerca sul riso, ed i partner del Consorzio di ricerca sulle colture sane, che stanno lavorando per consentire un rapido sviluppo delle varietà di riso.
Due studi su Nature Biotechnology
Due pubblicazioni recenti sulla rivista Nature Biotechnology descrivono, per la prima volta, una strategia integrata per sradicare le malattie che riducono la produzione globale di riso. È il caso della peronospora batterica: il team di ricerca dietro la pubblicazione ha generato varietà di riso multi-resistente e un kit diagnostico per riconoscere nuove varianti dell’agente patogeno. La peronospora batterica è una malattia vegetale devastante che colpisce la coltura e può causare una perdita di resa del 70% quando vengono coltivate varietà di riso sensibili e le condizioni meteorologiche sono ottimali per la sua diffusione. Una volta che le piante sono infettate e compaiono le lesioni, non ci sono pratiche chimiche o di gestione delle colture che gli agricoltori possano applicare per fermare l’assalto della malattia. Per questo motivo, le varietà resistenti alla peronospora batterica sono considerate il modo più efficace, economico ed ecologico di controllare la malattia. Il Healthy Crops Research Consortium, guidato dalla Heinrich Heine University (HHU), con l’Università del Missouri, l’Università della Florida, l’International Center for Tropical Agriculture (CIAT), l’Institut de Recherche pour le Développement (IRD) e IRRI, stanno lavorando insieme per sviluppare nuove soluzioni per combattere la peronospora batterica nel riso.
Il meccanismo d’azione
Lo Xanthomonas oryzae pv. oryzae, l’agente che causa la peronospora batterica, utilizza effettori simili a attivatori di trascrizione (TAL) per manipolare la cellula di riso e attivare i cosiddetti geni SWEET. Quei geni sono responsabili dell’esportazione di zuccheri al di fuori della cellula di riso. Di conseguenza, un’enorme quantità di sostanze nutritive alimenta l’agente patogeno permettendo alla malattia di manifestarsi. Nel primo articolo di Nature Biotechnology, i ricercatori sono stati in grado di generare nuove varianti SWEET che possono resistere all’attivazione dell’agente patogeno. «In condizioni normali, l’agente patogeno promuove la fuoriuscita di zuccheri attivando quei geni SWEET» afferma uno dei ricercatori, Ricardo Oliva. «Tuttavia, le nuove varianti impediscono l’attivazione SWEET e quindi il rilascio di zucchero. Il batterio non riesce a ottenere la nutrizione dalla pianta ospite e alla fine muore. Fondamentalmente, questo approccio mira a superare il batterio privandolo dei nutrienti di cui ha bisogno per sopravvivere e propagarsi. Sconfiggiamo il nemico facendolo morire di fame».
Come intervenire sul Dna
Le prove hanno dimostrato che apportando minime modifiche a livello del dna per bloccare il flusso di nutrienti che alimenta la crescita batterica, le varianti di riso, comprese le mega varietà IR64 e Ciherang-Sub1, hanno una resistenza robusta e ad ampio spettro al batterio. Queste nuove varianti sono state introdotte in altre linee di riso: una nuova classe di varietà resistenti alla peronospora diventerà disponibile tra pochi anni. «Queste varianti sono presenti naturalmente nel riso – afferma la ricercatrice Sarah Schmidt dell’Università Heinrich-Heine (Germania) – Abbiamo scoperto come imitare il modo in cui le piante si proteggono dagli agenti patogeni invasori e abbiamo utilizzato queste conoscenze per ottenere una resistenza alle malattie ad ampio spettro e duratura. Gli strumenti che abbiamo sviluppato qui possono aiutare a sradicare completamente la malattia batterica». Oltre allo sviluppo di queste varietà di riso resistenti alle malattie, il team di ricerca ha anche sviluppato un kit diagnostico per il rilevamento rapido dei patogeni e la distribuzione della resistenza alla peronospora, descritta nel secondo documento di Nature Biotechnology.«Questo toolkit aiuta a identificare in modo efficiente ceppi specifici del gene in diverse regioni e a rendere il processo di selezione più rispondente alle esigenze locali – afferma la scienziata associata dell’Irri, Marian Hanna Nguyen – Questi strumenti diagnostici includono PathoTracer, un innovativo sistema di supporto alle decisioni basato sul web che sarà presto disponibile per risicoltori e ricercatori in Asia e Africa». PathoTracer integra la diagnostica delle malattie patogene all’inizio della stagione per definire accuratamente le priorità di riproduzione e guidare azioni coordinate per gestire le malattie delle colture in tempo reale – aggiunge Nguyen – Attraverso queste tecnologie, vogliamo consentire ai risicoltori anche in aree remote di disporre degli strumenti per lo sviluppo di varietà di riso resistenti che rispondano alle esigenze degli agricoltori locali. Autore: Manuela Indraccolo
