Premessa
Le piante sono il
fondamento della vita
e dell’agricoltura sul
pianeta
Patologia vegetale
Cosa
causa le malattie delle
piante
Perché le piante si
ammalano (come i patogeni
infettano le piante; come le
piante rispondono alle
infezioni; come i patogeni
sono diffusi; come l’ambiente
influenza tale processo)
Come prevenire o limitare la
malattia
Multidisciplinarietà
Biologia molecolare
Biologia
Nematologia
Orticoltura
Biochimica
Virologia
Batteriologia
Micologia
Patologia
speciale
Fitoiatria
Legislazione
fitosanitaria
Ecc.
Genetica
Entomologia
Agronomia
Patologia
vegetale
Ecc.
Selvicoltura
Chimica del suolo
Meteorologia
Coltivazioni agrarie
Biotecnologie
Il patologo vegetale
Non singolo individuo (medico o
veterinario)
Popolazioni di individui
Patologi vegetali sono un eteregeneo
gruppo di individui
Sfida e prospettive di lavoro
Contrastare le perdite causate dai
patogeni che danneggiano piante e
raccolti
Evitare l’ingresso di un patogeno
entro aree indenni
Elaborare piani di lotta che portino
ad eradicare o a ridurre il potenziale
distruttivo dei patogeni.
Identificare
correttamente
e
tempestivamente il patogeno.
Gestire le conseguenze dei
cambiamenti climatici in atto
Individuare nuovi prodotti che
riducano l’impatto delle malattie delle
piante su produttori e consumatori
Impatto delle malattie delle
piante sul genere umano
Presente e futuro si
collegano al passato, che li
agita, li dirige, li incalza,
ora per dissuaderli da ogni
sia pur minimo
cambiamento, ora per
sollecitarli ad un necessario
cambiamento
Marzio Romani
G. Belli
Ruggini del grano e antiche carestie
Genesi, 42, 1-5 «Ora Giacobbe seppe che in Egitto c’era il
grano; perciò disse ai figli: “[…] andate laggiù e
compratene per noi, perché possiamo conservarci in
vita e non morire”. Allora scesero in Egitto per
acquistare il frumento […] Arrivarono dunque i figli
d’Israele per acquistare il grano, in mezzo ad altri che
pure erano venuti, perché nel paese di Canaan c’era
la carestia».
Bibbia (I Re, 8, 37-39) «Quando nella regione ci sarà carestia
o peste, carbonchio o ruggine, invasione di locuste o
di bruchi, […] se uno qualunque oppure tutto Israele
tuo popolo, […] ti prega o supplica con le mani tese
verso questo tempio, Tu ascolta dal cielo, […],
perdona, intervieni o rendi a ognuno secondo la sua
condotta»
Ruggini : maxima
segetum pestis
Catone, Varrone, Virgilio e Columella
Teofrasto – Aristotele ( 371 – 287 a.C.): Storia delle piante e Cause delle
piante le indica con il nome attuale e indica un maggior rischio delle
zone basse e umide
Plinio il Vecchio (23- 79 d.C.) : Naturalis Historia cita le celebrazioni
liturgiche della Roma pagana (Robigalia) che si tenevano per placare
la dea Robigo (personificazione della ruggine del grano
Ovidio: quarto libro dei Fasti ne descrive la cerimonia (processione di
persone, tutte vestite di bianco, le quali portavano in dono animali da
sacrificare alla dea in un bosco, sito fuori Roma e ad essa dedicato).
Milano: 536 d.C. il vescovo Dazio richiede a Cassiodoro derrate dai
pubblici granai di Pavia e di Tortona per sfamare i poveri della città
Milano: 1628-29, carestia che determinò l’assalto ai forni e gravi
disordini, ben descritti dal Manzoni nei Promessi Sposi.
Fulmini, nebbie, influssi astrali
malefici, castighi di divinità ostili
Seconda metà del 1600 : associazione con funghi microscopici
1660: primi decreti di lotta obbligatoria(?) Rouen (F)
eradicazione cespugli di Berberis perché la ruggine nera
era prevalente in loro vicinanza (USA: 1726 Connecticut,
1755 Massachusetts, 1766-72 Rhode Island)
1767 Origine parassitaria:
Felice Fontana (1731-1803, Osservazioni sopra la
ruggine del grano)
Giovanni Targioni Tozzetti (1712-1783, Alimurgia, ossia
del modo di rendere meno gravi le carestie
Oggi: Razza Ug99 in vari
paesi africani
Bruegel
Segale cornuta (Claviceps purpurea)
ed ergotismo
Medioevo: gravi manifestazioni in vari
paesi dell’Europa settentrionale, con
conseguenze spesso nefaste; la causa
dell’ergotismo fu scoperta solo nella
seconda metà dell’800, ma casi di
ergotismo si sono verificati in Europa
fino alla metà del 900
Nel 1722 le truppe dello Zar Pietro il
Grande fallirono l'attacco a
Costantinopoli a causa di una moria
delle truppe provocata dall’ergotismo
I mangiatori di patate Vincent Van Gogh, 1865
Peronospora della patata ed
emigrazione degli irlandesi
Metà dell’800: la patata alimento
fondamentale dell’alimentazione di molte
popolazioni dell’Europa settentrionale
Irlanda: in un quinquennio morirono circa
un milione di persone; 1.600.000
emigrarono, soprattutto verso gli USA (fra esse
anche il nonno di John Kennedy)
Germania: 1916-17
Ruggine del caffè Hemileia vastatrix e
usanza inglese del tè
1874: Ruggine del
caffè (India,
Ceylon, ecc.)
1978: Ruggine del
caffè in Brasile
Peronospora della vite e nascita della
fitoiatria
È opinione diffusa che la nascita della Fitoiatria
sia da attribuire prevalentemente all’intuito e
all’opera di Millardet, il quale ripetutamente
sperimentò varie formulazioni di poltiglia
bordolese contro la peronospora della vite,
contribuendo in modo determinante a tenere a
freno la nuova e grave fitopatia
Mosaico del tabacco e scoperta dei
virus
Tappe fondamentali della nascita e dei primi
sviluppi della Virologia (scienza che ha salvato
e salva tuttora milioni di vite umane da
malattie spesso mortali). È stato infatti grazie
agli studi sul TMV che si scoprì l’esistenza dei
«virus» (Beijerinck).
TMV fu il primo virus ottenuto allo stato
puro (premio Nobel a Stanley) e osservato al
microscopio
elettronico e modello
per la Virologia
Medica.
Malattie di alberi forestali e da ombra
Grafiosi dell’olmo
Cancro del cipresso
Cancro colorato del platano
Mosaico della manioca e carestie nell’Africa
centrale
Ogni africano consuma in media 80 kg di
manioca (cassava) o tapioca (farina) all´anno e
quando un ceppo aggressivo del virus malattia
mosaico della manioca (Cmd) ha decimato i
raccolti nella regione dei Grandi Laghi la cosa si è
trasformata in una tragedia sociale. In Uganda a
partire dai primi anni ´90 il virus Cmd ha
distrutto circa 150.000 ettari di piantagioni, con
una perdita stimata intorno a 60 milioni di dollari
l´anno, la scarsità di cibo causata dal virus ha
portato a carestie localizzate nel 1993 e nel
1997. Il mosaico è diffuso nelle coltivazioni sia
attraverso la moltiplicazione agamica del
vegetale sia per opera di aleurodidi della specie
Bemisia tabaci.
Capitolo X - Flavescenza dorata della vite e
difficoltà per le produzioni biologiche
1998- 2004 aree
viticole dell’Italia
settentrionale
Intervenenti contro il vettore (la cicalina Scaphoideus
titanus) ritorno alla produzione integrata
Microcyclus
(Dothidella) hulei
1933-40 - Mal di Panama Mosaico della
canna da zucchero - Bayoud
Considerazioni
Globalizzazione dei mercati
Velocità dei mezzi di trasporto
Monocoltura
Omogeneità genetica
Selezione agronomica
Tecniche colturali
AUMENTO DELLE MALATTIE
Implicazioni sociali-economicheigienico sanitarie- culturali ecologiche
Pianta
sana/malata?
Rappresentazione
schematica della
forma e della
dimensione di
alcuni patogeni
delle piante in
relazione alla
cellula vegetale
Morfologia e vie di moltiplicazione di alcuni gruppi di
patogeni delle piante
Malattia
Sindrome
Alterazione
Concetto di malattia
Ogni deviazione del normale
funzionamento della pianta
determinata dall’azione di un
agente persistente
Normale processo di sviluppo delle
cellule della pianta
Assorbimento di acqua e nutrimenti dal
terreno e loro traslocazione a tutta la
pianta
Fotosintesi (processo anabolico che
consente la sussistenza della pianta)
Produzione di semi
Concetto di danno/lesione
Malattie biotiche –
causate da
organismi viventi
1. Funghi
2. Virus
3. Batteri e
mollicute
4. Fitoplasmi
5. Protozoi .
6. Viroidi
7. Nematodi
8. Fanerogame
Malattie abiotiche
– fattori ambientali
1. Temperatura
2. Umidità
3. Ossigeno
4. Luce
5. Contaminanti
ambientali
6. Squilibri
nutrizionali
7. Erbicidi
Cosa è una malattia?
concetti
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Ospite- patogeno - ambiente
Dinamicità delle malattie
Stress
Sintomi
Strutture
Ciclo della malattia
Classificazioni
Postulati di Koch
Stima dei danni
Alterazioni a carico delle foglie e dei germogli
Deformazioni
*
Prezzemolatura: ridotto sviluppo dei tessuti
internervali rispetto alle nervature (confusa con
danni da 2,4D)
Cuscuta campestris, C.
californiana, C. epithymum
(frequente su leguminose e
labiate), C. europaea (colpisce in
prevalenza piante erbacee,
luppolo, fava, trifoglio, bietola), C.
pentagona (presente su trifoglio,
erba medica, patata, bietola)
sono in grado di tramettere alcuni
virus tra i quali il TMV.
Parassitismo/patogenicità
Parassita: organismo che vive su o in un
altro organismo ottenendo cibo da
quest’ultimo
Parassitismo: relazione ospite/parassita
associato o no alla patogenicità
Simbionte: beneficia dell’ospite che a
sua volta beneficia del microrganismo
Simbiosi: entrambi (ospite/parassita)
beneficiano della coesistenza
Saprofita/saprofistismo: capacità di
vivere su materiale non vivente
(biodegradazione)
Micorrize
Parassitismo/patogenicità
Patogeno: interferisce con
l’ospite alterandone le normali
funzioni
Patogenicità: abilità del
patogeno di interferire con uno
o più funzioni dell’ospite
Virulenza: come o con che
grado il patogeno interferisce
con lo sviluppo dell’ospite
Capacità vegetativa “fitness”:
capacità del microrganismo di
sopravvivere e competere
Parassitismo/patogenicità
Biotrofi: patogeni che necessitano della presenza di
cellule vive dell’ospite per completare il loro ciclo vitale
(patogeno obbligato)
Necrotrofi: microrganismi che si sviluppano su tessuti
morti (patogeno non obbligato)
Parassita facoltativo
Saprofita facoltativo
Dinamicità delle malattie
Fattori necessari per l’instaurarsi di una malattia
a) l'ospite suscettibile (la vittima, il suscetto);
b) il patogeno virulento (l'aggressore);
c) l'ambiente favorevole
Triangolo
della
malattia
PIANTA
PATOGENO
microrganismi non
patogeni residenti
UOMO
virulenza del
patogeno
suscettibilità
dell'ospite
intervenire
sull’ambiente
Dal punto di vista delle azioni di Difesa delle
piante dalle malattie possiamo intervenire, su uno (o
più di uno) dei lati che contribuiscono alla severità
della malattia
Bibliografia
1.Agrios G.N., 2005. Plant Pathology. Elsevier Academic Press, Quinta
Edizione, pp. 922 (ISBN 9780120445653).
2.Belli G., 2012. Elementi di Patologia Vegetale. Piccin Nuova Libraria,
Seconda Edizione, pp. 488 (ISBN 9788829921294).
3.Belli G., 2012. Malattie delle piante che segnarono la storia. Edizioni
Altravista, Lungavilla (PV), pp. 136 (ISBN 9788895458519).
4.Schumann G.L., D’Arcy C.J., 2009. Essential Plant Pathology. The
American Phytopathological Society, Seconda Edizione, pp. 384 (ISBN
9780890543818).
5.Windham M.T., Trigiano R.N., Windham A.S., 2008. Plant Pathology:
Concepts and Laboratory Exercises. CRC Press, Seconda Edizione,
pp. 576 (ISBN 9780849310379).
6.American Phytopathological Society. http://www.apsnet.org/
7.Plant Pathology Internet Guide Book (PPIGB) http://www.pk.unibonn.de/ppigb/ppigb.htm
8.http://www.indexfungorum.org
