Un nuovo studio condotto dai ricercatori della Texas A&M AgriLife ha rivelato una certa resistenza alla malattia del chip zebra tra alcune specie selvatiche di patate.

Lo studio di 52 specie di patate selvatiche, di cui un'adesione era resistente e tre tolleranti alla malattia, si è svolto nell'ambito di uno sforzo per identificare una nuova resistenza genetica alla malattia, che colpisce la produzione di patate in tutto il mondo.

Lo studio, "Identification and Characterization of Potato Zebra Chip Resistance Among Wild Solanum Species", è apparso di recente sulla rivista Frontiers in Microbiology .

L'investigatore principale dello studio era Kranthi Mandadi, Ph.D., scienziato del Texas A&M AgriLife Research presso il Texas A&M AgriLife Research and Extension Center di Weslaco e professore associato presso il Dipartimento di patologia vegetale e microbiologia del Texas A&M.

I co-ricercatori dello studio includono Isabel Vales, Ph.D., professore associato di AgriLife Research e allevatore di patate, Bryan-College Station, e Carlos Avila, Ph.D., professore associato di AgriLife Research e allevatore di ortaggi, Weslaco, entrambi nel Dipartimento di Scienze dell'orticoltura; e Freddy Ibanez, Ph.D., uno scienziato di ricerca AgriLife presso il centro e assistente professore presso il Dipartimento di Entomologia A&M del Texas.

Altri coinvolti nello studio erano gli scienziati della Texas A&M AgriLife Research Victoria Mora, MS, Manikandan Ramasamy, Ph.D., Mona Damaj, Ph.D., e Sonia Irigoyen, Ph.D., presso il centro di Weslaco, così come Veronica Ancona, Ph.D., fitopatologo e professore associato presso la Texas A&M University-Kingsville.

"Questo tipo di risultato era esattamente ciò che AgriLife Research aveva immaginato quando abbiamo deciso di finanziare Insect Vector Diseases Seed Grants", ha affermato Henry Fadamiro, Ph.D., Chief Scientific Officer e Associate Director, AgriLife Research, e Associate Dean, Texas A&M College of Agricoltura e scienze della vita. "Vorremmo ringraziare la legislatura del Texas per aver finanziato la richiesta di articoli eccezionali IVD di AgriLife Research che ha reso possibili queste sovvenzioni di semi. Il loro continuo supporto è inestimabile."

Cos'è la malattia del chip zebra?

Il chip zebra è una malattia complessa a causa della sua associazione con i batteri non coltivabili Candidatus Liberibacter solanacearum e della trasmissione da parte di un insetto vettore, la psillide della patata. Segnalata per la prima volta a Saltillo, in Messico, e successivamente nel Texas meridionale, la malattia è stata rilevata in molti altri stati e regioni del mondo dove si coltivano patate. Se lasciato deselezionato, può causare perdite di resa delle patate fino al 94%.

I sintomi fuori terra delle piante colpite dal chip zebra includono scolorimento violaceo delle foglie giovani, rotolamento verso l'alto delle foglie superiori, presenza di tuberi aerei, avvizzimento, crescita stentata e morte delle piante.

"I tuberi colpiti dal chip Zebra sono di scarsa qualità, esibendo un imbrunimento dell'anello vascolare e macchie marroni", ha detto Mandadi. "Queste patatine hanno anche un sapore amaro e un motivo zebrato a strisce marrone scuro quando vengono fritte."

Ha detto che la malattia alla fine riduce la resa e la qualità dei tuberi diventa non commerciabile.

"Se lasciata incontrollata, la malattia può diventare un danno significativo per la produzione di patate."

Perché lo studio?

La patata è coltivata in oltre 160 paesi ed è considerata la quarta coltura alimentare di base più importante dopo grano, mais e riso. È una ricca fonte di carboidrati e fornisce altri nutrienti essenziali, come fibre alimentari, vitamine, minerali, proteine ​​e antiossidanti.

"La patata è un'importante coltura alimentare in tutto il mondo", ha affermato Mandadi. "Con l'aumento della domanda di prodotti a base di patate fresche e trasformate a livello globale, è necessario gestire e controllare malattie emergenti come il chip zebra."

In Texas, le patate vengono coltivate in tutte le regioni che hanno una quantità significativa di produzione vegetale commerciale. La superficie commerciale per la produzione di patate si trova nelle pianure meridionali, Panhandle e Rolling Plains, nonché nelle aree di Winter Garden e Rio Grande Valley.

"In Texas, ci occupiamo dei problemi del chip zebra da oltre 20 anni", ha affermato Vales. "Nel corso del tempo, la malattia è diventata pervasiva e si è espansa non solo in questo stato, ma anche in altri stati produttori di patate".

Il batterio e l'insetto vettore associati alla malattia del chip zebra possono colpire anche altre colture orticole e produrre, inclusi pomodori, peperoni e carote.

Vales ha affermato che le attuali strategie di gestione dei chip zebra ruotano principalmente attorno al controllo del vettore psillide con insetticidi o alterando le pratiche culturali, come la tempistica delle date di semina per ritardare l'esposizione alla popolazione della psillide.

"Ma entrambi hanno solo vantaggi marginali e, sebbene l'utilizzo di misure chimiche abbia aiutato a controllare la popolazione di psillidi, questo approccio è associato a costi elevati e al potenziale per una maggiore resistenza agli insetticidi", ha affermato. "Ecco perché l'identificazione e l'allevamento di nuove resistenze genetiche e tolleranze al chip zebra è un'altra strada importante per ottenere una gestione integrata dei parassiti".

Vales ha affermato che studi precedenti hanno riportato variazioni nella preferenza della psillide per le specie di patate selvatiche e i loro cloni riproduttori.

I risultati dello studio

"Negli ultimi quattro anni, il nostro team ha studiato approcci per controllare la malattia del chip zebra grazie al finanziamento iniziale di progetti associati al programma di sovvenzioni per le malattie dei vettori di insetti", ha affermato Mandadi.

Il materiale vegetale di 52 accessioni di patata selvatica appartenenti ad una sez. Nello studio è stato utilizzato il pannello della diversità di Petota, coltivato da veri semi di patata ottenuti dal National Plant Germoplasm System degli Stati Uniti nel Wisconsin.

"Nuove fonti di resistenza ai chip zebra sono state identificate in una collezione selvaggia di specie di Solanum portatrici di tuberi presenti nel pannello di Petota", ha detto Mandadi. "Questo pannello di patate selvatiche è una raccolta tassonomicamente ben caratterizzata e diversificata da cui è possibile estrarre preziose caratteristiche della patata."

Molte delle 52 accessioni erano suscettibili e moderatamente suscettibili, mostrando alcune foglie arrotolate verso l'alto, clorosi e arresto della crescita delle piante, ha detto Mandadi.

"Ma in seguito allo screening, alle valutazioni fenotipiche e alla quantificazione dei batteri nelle accessioni infettate da psillidi portatrici di batteri, abbiamo identificato un'adesione resistente al chip zebra, Solanum berthaultii, insieme ad altre tre accessioni moderatamente tolleranti al chip zebra".

Le tre accessioni identificate nello studio come moderatamente tolleranti al chip zebra erano S. kurtzianum, S. okadae e S. raphanifolium.

Il team di Mandadi ha anche scoperto che S. berthaultii ha densi tricomi fogliari ghiandolari e questa modifica strutturale fogliare potrebbe essere un fattore responsabile di gran parte della resistenza osservata al chip zebra.

"La porzione fogliare produce una sostanza appiccicosa che sembra intrappolare la psillide nella pianta quando viene a contatto con essa", ha spiegato Mandadi. "Di conseguenza, molte psillidi muoiono prima di riprodursi, riducendo così la trasmissione del batterio nelle piante."

Ha notato che l'adesione della patata selvatica S. berthautii ha avuto origine in Bolivia, che è adiacente al Perù, storicamente identificata come il "luogo di nascita" ancestrale della patata coltivata.

Ha affermato che S. berthaultii è una fonte promettente per la resistenza alla psillide del chip zebra che può essere ulteriormente studiata per comprendere i meccanismi di resistenza degli insetti e incorporata nel sistema di produzione delle patate.

"Potrebbe essere utilizzato nell'allevamento di nuove cultivar di patate o anche come 'coltura trappola' che può essere piantata accanto a cultivar di patate più tradizionali come un modo per aiutare a eliminare le psillidi", ha affermato Mandadi.

Ha anche notato che approcci simili nell'identificazione di nuove resistenze genetiche e tolleranze nelle specie di piante selvatiche potrebbero aiutare a controllare altre malattie devastanti delle colture, come la peronospora delle patate, l'inverdimento degli agrumi, la malattia dell'uva di Pierce e l'appassimento delle banane. + Esplora ulteriormente

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