Pianta nativa hawaiana, P. kaalaensis in fiore, con infezione (macchie bianche sulle foglie) che iniziano a diffondersi. Attestazione:Geoff Zahn
Il trapianto di microbi selvatici da piante sane può rendere una pianta hawaiana nativa più sana e più probabile che sopravviva allo stato selvatico secondo una nuova ricerca del Laboratorio Amend dell'Università delle Hawai'i a Mānoa (UHM) e del Dipartimento di Botanica di O'ahu Army Natural Resources Programma (OANRP). Il professor Anthony Amend e il ricercatore post-dottorato Geoff Zahn hanno usato i microbi per ripristinare la salute di una pianta hawaiana in grave pericolo di estinzione che, fino ad ora, era stato portato all'estinzione in natura ed è sopravvissuto solo in serre gestite sotto forti dosi di fungicida.
La pianta, Phyllostegia kaalaensis , è nella famiglia della menta ed è cresciuto solo nella catena montuosa Waianae a West Oahu. È elencato come in pericolo critico, e dal 2002 ad oggi, è esistito solo in due serre su O'ahu, uno gestito dallo Stato delle Hawaii e uno dall'esercito degli Stati Uniti. Le principali minacce alla sua sopravvivenza in natura sono la perdita di habitat, animali invasivi come maiali e topi, e malattie. Infatti, un fungo dell'oidio fa così tanti danni a queste fragili piante che, anche in serra, richiedono trattamenti fungicidi mensili.
Un problema con questa dipendenza da fungicidi è che le piante non sono così diverse dagli esseri umani o da altri animali, quando si tratta della loro salute, ogni pianta e animale dipende da un insieme di microrganismi benefici. Nelle piante, i microbi che vivono nelle loro foglie, steli, e radici, sono chiamati endofiti, e funghi "buoni" costituiscono una parte importante di questo consorzio. I funghi endofiti sono noti per aiutare le piante a sopravvivere alla siccità, ottenere nutrienti e minerali, così come combattere le infezioni. Infatti, alcuni dei nostri antibiotici e farmaci antitumorali derivano da questi endofiti. Ma quando le piante vengono spruzzate con fungicidi in una serra, non uccide solo le malattie fungine, uccide anche gli endofiti benefici.
P. kaalaensis in una serra. Attestazione:Geoff Zahn
Amend e Zahn volevano testare l'idea se fosse possibile applicare "probiotici per le piante". Presero foglie da una pianta selvatica strettamente imparentata che era sana e conteneva un tipico mix di endofiti, frullarli in un frullato e spruzzare il composto sulle foglie di P. kaalaensis per vedere se i microbi benefici potrebbero essere trapiantati da una specie all'altra. Hanno poi sottoposto queste piante, insieme a un gruppo di controllo, alla mortale oidio. Le piante che hanno ricevuto lo spray microbico sono state in grado di resistere alle malattie, quelli che non hanno ricevuto lo spray sono morti presto. Usando il sequenziamento del codice a barre del DNA per identificare quali specie erano all'interno delle foglie prima, durante, e dopo la malattia, Amend e Zahn hanno determinato il fungo benefico che molto probabilmente era responsabile della protezione dalle malattie:il lievito Pseudozyma aphidis. Quelle piante trattate hanno fatto così bene, che da allora sono stati piantati in natura, e ora rappresentano l'unica popolazione selvatica di P. kaalaensis sul pianeta.
"La forza di questo approccio sta nella sua semplicità, ", ha detto Zahn. "Ci sono alcune specie di piante che esistono solo nel "purgatorio" delle serre gestite, e soccombono rapidamente alle malattie quando vengono portati in natura e lontani dai loro regolari trattamenti fungicidi. Spruzzare queste piante con una poltiglia di funghi benefici una volta prima dell'impianto potrebbe aumentare le loro possibilità di sopravvivere in natura".
P. kaalaensis trapiantato in natura. Credito:Vincent Costello