Interazioni fra fenologia delle piante
e sviluppo delle malattie
Tito Caffi
Istituto di Patologia Vegetale
[email protected]
Milano, 30 novembre 2007
Il triangolo della malattia:
le interazioni all’interno del patosistema
MALATTIA
Introduzione
1. Resistenza
2. Sincronismo
3. Siti d’infezione
Resistenza
capacità di evitare, sopportare o contrastare il patogeno
Caratteri genetici
Resistenza sensu stricto
Resistenza allo stato adulto
Fenologia
Resistenza
Predisposizione
Resistenza ontogenica
Condizioni ambientali
Resistenza indotta
Sfuggenza (escape)
Resistenza allo stato adulto
Resistenza genetica che si manifesta solo nelle piante allo stato adulto
(Adult Plant Resistance – APR)
Resistenza sensu stricto
spesso in associazione ad alte temperature
(High Temperature APR – HTAPR)
Ruggine bruna del frumento
Puccinia recondita f. sp. tritici
La resistenza si manifesta solo a partire dalla
fioritura, nelle piante che contengono il gene
Lr35
Predisposizione
Complesso di variazioni fenotipiche della suscettibilità
della pianta che dipendono da:
¾ fase fenologica
Variazioni della
¾ condizioni ambientali
composizione chimica
delle superfici e/o dei
tessuti vegetali
Resistenza indotta
Variazioni della
conformazione degli
organi vegetali
Resistenza ontogenica
Complesso di variazioni fenotipiche della suscettibilità
della pianta che dipendono da:
¾ età degli organi vegetali
Sfuggenza (escape)
Sfasamento del ciclo di sviluppo della pianta rispetto al
ciclo del patogeno
Fusariosi delle spiga del frumento
Fusarium spp.
Predisposizione
Suscettibilità relativa
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
Botticella
Fioritura
Lattea
Presenza del polline
induzione alla germinazione
dei conidi
Predisposizione
Peronospora della vite
Plasmopara viticola
http://www.ucea.it/iphen/index.html
Definizione della fase suscettibile
Peronospora della vite
Plasmopara viticola
Resistenza ontogenetica
Infezioni a mosaico
Peronospora rasata
Mal bianco dell’orzo
Blumeria graminis f. sp. hordei
Resistenza ontogenetica
LF-1
LF-2
LF
LF-3
Tasso di crescita delle colonie
0.6
LF-3
0.5
0.4
LF-2
0.3
LF-1
0.2
LF
0.1
0
0
3
6
9 12 15 18 21 24 27 30
T (°C)
Sfuggenza
Muffa grigia della vite
Botrytis cinerea
Sincronismo
Il ciclo biologico del patogeno risulta sincronizzato con il ciclo vegetativo
della pianta – come conseguenza di processi di co-evoluzione
Mal bianco della vite
Eryshipe necator
Sincronismo
Ontogenesi delle ascospore
durante l’inverno
Maturazione delle ascospore
1.0
2006
0.9
Osservazioni visive sul grado di maturazione di
aschi e ascospore contenute in cleistoteci
conservati in condizioni di campo e aperti
meccanicamente
% ascospore mature
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
1/3
1.0
21/3
10/4
30/4
20/5
9/6
29/6
10/4
30/4
20/5
9/6
29/6
2007
0.9
% ascospore mature
Sincronismo
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
1/3
21/3
Dispersione delle ascospore
Conteggio delle ascospore rilasciate con le pioggie
primaverili da cleistoteci svernati in condizioni di
campo
n° ascospore/cm2
30.0
2006
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
Sincronismo
data
21/6
7/6
24/5
10/5
26/4
12/4
29/3
15/3
1/3
15/2
1/2
0.0
Siti d’infezione
numero di siti disponibili
dY
dt
= rs ⋅ Y t ⋅ (1 − Y t )
Il numero di siti disponibili per
l’infezione influenza in modo
rilevante la dinamica delle
epidemie
Gravità
% superficie ammalata
Siti d’infezione
100
80
60
40
20
Malattie
policicliche
0
tempo
Le relazioni fra malattie e fenologia delle piante
¾ sono molteplici e complesse
¾ hanno un ruolo rilevante sia nella pratica fitoiatrica che nella
costruzione di modelli epidemiologici
Conclusioni
La disponibilità di modelli fenologici delle piante e di modelli di
sviluppo degli organi vegetali è di fondamentale importanza per
l’elaborazione dei modelli epidemiologici
