Barriere preesistenti :
- Barriere fisiche:gli strati esterni dei tessuti vegetali, come la cuticola e le pareti cellulari, agiscono come barriere fisiche che gli agenti patogeni devono superare per entrare e infettare la pianta. Barriere più spesse o più complesse possono fornire resistenza contro una gamma più ampia di agenti patogeni.
- Barriere chimiche:le piante producono vari composti antimicrobici, tra cui fitoanticipine (costitutive) e fitoalessine (indotte in seguito all'infezione). Questi composti possono inibire o uccidere gli agenti patogeni prima che stabiliscano l’infezione.
Riconoscimento e segnalazione :
- Recettori di riconoscimento dei pattern (PRR):le piante possiedono PRR in grado di riconoscere molecole conservate associate ad agenti patogeni, note come pattern molecolari associati ai patogeni (PAMP). Questo riconoscimento innesca risposte di difesa, inclusa la produzione di composti antimicrobici e l’attivazione di geni legati al sistema immunitario.
- Immunità attivata dagli effetti (ETI):alcuni agenti patogeni secernono effettori, molecole che possono sopprimere le risposte immunitarie dell'ospite. Tuttavia, le piante hanno sviluppato geni di resistenza (R) che riconoscono effettori specifici, portando all’ETI. Questo riconoscimento innesca una robusta risposta di difesa che spesso si traduce in una resistenza da parte del non ospite.
Coevoluzione ospite-patogeno :
- Relazione gene per gene:l'interazione tra i geni R delle piante e i geni dell'avirulenza dei patogeni (Avr) segue l'ipotesi gene per gene. Se una pianta è priva di un gene R specifico corrispondente al gene Avr di un agente patogeno, l'agente patogeno può causare malattie. Questa corsa agli armamenti coevolutiva porta alla resistenza del non ospite quando le piante possiedono geni R efficaci contro i geni Avr patogeni.
- Fuga e controdifesa:gli agenti patogeni possono evolversi per superare la resistenza dell'ospite acquisendo mutazioni nei geni Avr o acquisendo nuovi effettori. In risposta, le piante possono evolvere nuovi geni R o modificare quelli esistenti per mantenere la resistenza.
Fattori genetici e ambientali :
- Genetica vegetale:la diversità genetica tra specie vegetali e cultivar influenza la loro suscettibilità agli agenti patogeni. Alcune varietà vegetali possiedono geni di resistenza naturale o combinazioni di geni che conferiscono resistenza al soggetto non ospite contro specifici agenti patogeni.
- Condizioni ambientali:fattori ambientali come la temperatura, l'umidità e la disponibilità di nutrienti possono influenzare la salute delle piante e le risposte di difesa. Condizioni stressanti possono indebolire le piante e renderle più suscettibili agli agenti patogeni.
Interazioni con il microbioma :
- Microbi benefici:le piante ospitano microrganismi benefici, inclusi endofiti e rizobatteri, che possono contribuire alla resistenza del non ospite. Questi microbi benefici possono produrre composti antimicrobici, competere con gli agenti patogeni per le risorse o indurre resistenza sistemica nella pianta.
In conclusione, la resistenza al non ospite è un fenomeno complesso influenzato da vari fattori, tra cui barriere preesistenti, meccanismi di riconoscimento e segnalazione, coevoluzione ospite-patogeno, diversità genetica, condizioni ambientali e interazioni con microbi benefici. Comprendere questi fattori è fondamentale per sviluppare strategie sostenibili di gestione delle malattie e migliorare la resistenza delle colture contro gli agenti patogeni.
