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NOTIZIE scientifiche
Il sesso
nascosto
dei tartufi
S
i tratta di un articolo scientifico abbastanza ostico per i non addetti ai lavori, ma che con un po’ di buona volontà
e attenzione si può ben comprendere.
Per facilitarvi la comprensione si consiglia
prima di iniziarne la lettura, di ripassarsi il
significato dei termini scientifici indicati alla
fine. Desideriamo ringraziare il Prof. Gian
Luigi Gregori, ritratto nell’immagine, che si
è reso disponibile a metterci a disposizione le sue disinteressate conoscenze tecnico-scientifiche, indispensabile per una corretta traduzione
dal Francese all’Italiano.
Traduzione a cura del Dr. For. Gregori Gian Luigi del Centro
Sperimentale di Tartuficoltura di Sant’Angelo in Vado (PU)
dell’ articolo “IL SESSO NASCOSTO DEI TARTUFI” apparso
sulla rivista “ Le Trufficulteur” n°66 del 2009, autori Claude
MARAT, Andrea RUBINI, Francesco PAOLOCCI, Claudia RICCIONI e Francis MARTIN.
La formazione dei tartufi è un argomento che appassiona da
lungo tempo gli studiosi ed i tartuficoltori. Infatti, i tartufi detti
anche “ascocarpi” (o “corpi fruttiferi”), sono il prodotto della
riproduzione sessuata di funghi filamentosi appartenenti al
genere Tuber (Ascomiceti ).
Il feltro miceliare sotterraneo, che colonizza le radici simbionti
ed il suolo, si aggrega, sotto l’effetto di fattori ancora sconosciuti, per formare il corpo fruttifero, ricettacolo dell’accoppiamento sessuale. I gameti derivanti da questa riproduzione
sessuata dissemineranno e perpetueranno la specie.
Ma come si svolge questa riproduzione sessuata nei tartufi
?
Prima di parlare della riproduzione dei tartufi, è necessario
richiamare alcune nozioni sui differenti modi di riproduzione
sessuata dei funghi filamentosi appartenenti alla classe degli
Ascomiceti.
Nei funghi esistono due modi principali di riproduzione sessuata: l’omotallismo e l’eterotallismo
(rispettivamente esemplificati, A e B, in figura 1).
Nel caso dell’omotallismo, le cellule fungine in micelio aploide
(cioè che possiedono una sola copia del patrimonio genetico cioè (1n cromosoma), sono autofertili, cioè possono auto
fecondarsi da sole e completare in questa maniera il ciclo di
riproduzione sessuata senza l’intervento di un altro micelio. Al
contrario, nel caso dell’eterotallismo, la riproduzione sessuata esige la fusione di due cellule miceliari che hanno patrimonio genetico differente ma compatibile fra loro.
Questi due modi di riproduzione sono determinati da geni di
compatibilità sessuale di cui parleremo nel proseguio. Torniamo ora ai tartufi per dire che le entità molecolari o geni che
definiscono il sesso nei tartufi essendo sconosciute rendono
difficile lo studio del ciclo di riproduzione sessuata di questo
fungo. D’altra parte è ancora impossibile completare questo
ciclo sessuale “in vitro” come si fa per altri funghi, quali i pleuroti o i coprini. Tuttavia, numerose analisi realizzate a partire
dalla fruttificazione dei tartufi (tartufi neri e tartufi bianchi) sug-
gerivano un modo di riproduzione di tipo “omotallico”. (BERTAULT et Al.,1998; MURAT et Al.,2004).
Come eravamo arrivati a questa conclusione? Bisogna sapere che la fruttificazione dei tartufi è formata da una massa
di micelio aggregato (chiamata gleba) e da sacculi ( chiamati
aschi) che contengono le spore (gameti), che sono il prodotto della meiosi e dunque della riproduzione sessuata. Prelevando le spore (gameti) e studiando il loro patrimonio genetico, noi possiamo raccogliere informazioni sulle caratteristiche
genetiche dei genitori. Fino ad ora, gli studi sulla diversità genetica realizzati a partire dalle fruttificazioni dei tartufi non avevano mai messo in evidenza più di una sola forma di DNA (o
allele) per ogni gene studiato. Tutto questo sembrava indicare che i due miceli all’origine della fruttificazione possedevano
lo stesso patrimonio genetico, cosa che è caratteristica di
un modo di riproduzione omotallico. (BERTAULT et Al.,1998;
MURAT et Al.,2004).
Nel 2005 i ricercatori del Consiglio Nazionale della Ricerca
(CNR) di Perugia (Italia) hanno raccolto i primi indizi indicanti
che i tartufi avrebbero piuttosto una riproduzione di tipo eterotallico. Infatti in una analisi molecolare di 316 fruttificazioni di
tartufo bianco pregiato (Tuber magnatum) provenienti da 26
popolazioni raccolte in tutta Italia ed in Croazia (Istria), i ricercatori suddetti mettono in evidenza delle forme ricombinanti
(Fig. 2) indicanti scambi di geni fra miceli di tartufi (RUBINI et
Al.,2005). Poi con un grande sforzo sperimentale, i medesimi
isolano gli aschi (sacchi contenenti le spore) a partire dalle fruttificazioni di T. magnatum e T. melanosporum ( PAOLOCCI et
Al.,2006; RICCIONI et Al.,2008) e realizzano delle “impronte”
genetiche su questo materiale (fig. 3). Essi mettono anche
in evidenza, per la regione di DNA marcatore, due sequenze
differenti negli aschi, allorché una sola sequenza marcatore
si è ritrovata nelle estrazioni fatte a partire dalla gleba dei medesimi tartufi. D’altra parte, quando due sequenze di DNA
marcatore sono rivelate negli estratti di DNA provenienti dagli
aschi, una delle due sequenze è ugualmente presente negli
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estratti di DNA provenienti dalla gleba. In un secondo tempo, i ricercatori dell’equipe italiana selezionano dapprima un
esemplare di tartufo bianco pregiato, avente delle spore le
cui sequenze sono differenti, con lo scopo di inoculare delle piante; ed in seguito isolano numerose decine di micorrize dalle medesime piante e realizzano la loro “impronta”
genetica. Ciascuna delle micorrize non presentava che una
sola sequenza (genica), ma analizzando numerose decine
di micorrize, le due sequenze (geniche) inizialmente identificate nelle spore sono rivelate (Fig. 3). Quindi, questa analisi
ha permesso di dedurre le forme parentali indicando che i
due miceli all’origine dell’ascocarpo (corpo fruttifero o tartufo) sono geneticamente differenti.
I medesimi risultati sono stati ottenuti sul tartufo nero pregiato (RUBINI et Al., dati non pubblicati). Questi originali risultati dimostrano che le micorrize sono formate da micelio
generato dalla germinazione di una spora e che la popolazione di micorrize riflette la popolazione delle spore presenti nell’asco del tartufo. Perché negli studi anteriori non
sono stati conseguiti gli stessi risultati? In effetti quando una
estrazione di DNA è, effettuata a partire da frammenti di
fruttificazione, la gran parte delle spore, protette dalla loro
spessa parete, sono indenni (al trattamento di estrazione)
e non liberano il loro DNA. Il DNA così analizzato proviene
principalmente dai filamenti che formano la gleba. Ora questa gleba è formata solamente da un unico tipo di micelio il
che spiega perché non si identificava che un solo allele per
tartufo.
Per riassumere questa prima serie di lavori si può affermare
che sono stati messi in evidenza degli scambi di geni tra i
differenti tartufi. D’altra parte, le spore di uno stesso esemplare di tartufo presentano differenti copie di geni (o alleli)
come delle forme ricombinate caratteristiche del prodotto
della meiosi tra due ceppi differenti. Questi risultati dimostrano 1) T. magnatum e T. melanosporum hanno un ciclo
biologico principalmente aploide (micelio del suolo, micorrize) con una fase diploide transitoria, limitata alla fusione di
due miceli geneticamente differenti e compatibili prima della meiosi, che si svolge nelle zone fertili della gleba; 2) i tartufi
sono dei funghi eterotallici e non omotallici o clonali come si
pensava in passato; 3) la gleba del tartufo è formata da uno
solo dei due miceli.
La decodificazione del genoma del tartufo nero pregiato,
realizzato in collaborazione fra l’I.N.R.A. francese (Istituto
Nazionale per la Ricerca Agronomica) il Génoscope ed il
consorzio Franco-Italiano (Francis MARTIN e collaboratori) viene a suffragare questi studi attraverso la scoperta dei
geni di compatibilità sessuale. Infatti, nei funghi filamentosi della classe degli Ascomiceti, la riproduzione sessuata è
controllata da “chiavi” molecolari chiamate “geni di compatibilità sessuale”( in inglese: mating type genes ) aventi nome
“mat-1-1” e “mat-1-2” . (Fig.1C; POGGELER,2001). Nel caso
dell’omotallismo i due geni sono portati dallo stesso micelio,
(nucleo nero nella fig. 1C), allorché per una specie eterotallica (o eterosessuata) un micelio non porta che un solo gene
(nucleo bleu, rosso, verde e giallo nella fig. 1C). Un micelio
di una specie eterotallica deve quindi incontrare un partner
dell’altro sesso per riprodursi . Nel genoma del T. melanosporum è stato individuato un solo gene di compatibilità
sessuale. Dopo la identificazione di un secondo gene di
compatibilità sessuale nel genoma di un altro tartufo, sono
ora disponibili delle sonde che permettono di caratterizzare questi due geni e che hanno permesso di confermare
che T. melanosporum è davvero una specie eterotallica.
Inoltre diverse decine di geni implicati nella formazione del
tartufo sono ugualmente identificati. L’insieme di questi dati
permetteranno di decodificare il processo di sviluppo del
tartufo.
Pur se questi risultati sono molto importanti tuttavia gli interrogativi restano numerosi.
Dove si svolge la fusione dei miceli dei due differenti ceppi?
Quali sono i fattori biologici ed ambientali che danno inizio
alla formazione della fruttificazione?
Perché un solo micelio (che può essere indifferentemente
di due tipi di compatibilità sessuale ) costituisce la gleba?
Forse che i due miceli sono legati a delle micorrize oppure uno proviene da una micorriza e l’altro proviene da un
micelio presente nel suolo senza alcun legame con una
micorriza?..
Forse che tutte le specie di tartufi sono eterotalliche?.
Questa scoperta proveniente dalla ricerca di base ha numerose conseguenze pratiche immediate.
Per esempio le piante micorrizate devono ospitare dei miceli di sesso opposto, ma compatibile per fruttificare. Al momento attuale questo problema è risolto attraverso l’apposito protocollo di preparazione dell’inoculo, che è formato
da numerose migliaia o meglio milioni di spore dei due sessi. Ma la conoscenza della sequenza del DNA dei geni del
sesso, ha permesso di sviluppare uno strumento di identificazione molecolare che sarà prossimamente valutato su
grande scala, e tra l’altro nelle piantagioni non produttive e
sulle “bruciate” (pianello) sterili.
Nel numero 64 della rivista “Le trufficulteur” si è annunciata
la scoperta del tartufo di Cina (Tuber indicum) in una piantagione del Nord Italia. Essendo certo il legame di parentela fra
T .indicum e T. melanosporum, risulta indispensabile di verificare, rapidamente, se queste due specie sono capaci di
incrociarsi e di creare così una nuova specie dalle proprietà
organolettiche differenti. La scoperta dell’eterotallismo di T.
melanosporum costituisce un motivo supplementare per
mettere in atto opportune sperimentazioni per verificare la
possibilità di scambio genico tra queste due specie al fine
di meglio controllare l’introduzione di T .indicum in Europa.
Come tutte le scoperte importanti , la messa in evidenza
del modo di riprodursi dei tartufi apre delle nuove prospettive di ricerca di base ma anche e soprattutto di quella applicata, militando in favore di una stretta interazione fra gli
organismi della Ricerca e gli “artigiani” della filiera tartufo.
FIGURA 1) Schema rappresentante le due principali modalità di riproduzione sessuata nei funghi filamentosi Ascomiceti: l’omotallismo (A) e l’eterotallismo (B). In un primo
momento, due cellule di uno stesso micelio (A1) oppure di
due miceli compatibili (B1) si riconoscono. Poi si avrà una
fusione di queste cellule per formare una cellula diploide
(2). Nei tartufi questa fase diploide è transitoria . In seguito
figura 1
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NOTIZIE scientifiche
si avrà una meiosi con la formazione di spore negli aschi
(3). La modalità di riproduzione sessuata è determinata da
geni di compatibilità sessuale (mat1-1 e mat1-2). La parte C
della figura rappresenta uno schema del genoma dei differenti miceli rappresentati nella parte A e B. nel caso del
micelio nero (omotallico) i due geni sono portati dal proprio
genoma. Al contrario per gli altri miceli (bleu, rosso, verde
e giallo) un solo gene di compatibilità sessuale è portato
nel loro genoma, quindi sono eterotallici. Questi geni sono
indispensabili al momento della fase di riconoscimento dei
miceli (a1 e B1).
FIGURA 2) Schema del genotipo delle spore uscite dalla
meiosi. Se si considerano due geni (1 e 2) aventi ciascuno due forme differenti (o alleli): rosso e bleu per il gene 1;
verde e giallo per il gene 2. Dopo la meiosi le spore possono avere quattro differenti genotipi in funzione delle combinazioni tra i differenti alleli: le forme parentali (alleli identici
ai genitori = parenti) e le forme ricombinanti (uscite da una
ricombinazione –o scambio- tra i genomi).
FIGURA 3). Riassunto dei risultati ottenuti da F. PAOLOCCI e A. RUBINI per il Tuber magnatum ed il Tuber melanosporum. Partendo da un ascocarpo (1), essi hanno estratto il DNA dalla gleba (2) e dagli aschi (3). Nella gleba è stato
identificato un solo allele per gene, mentre negli aschi si
sono potuti identificare due alleli per gene. In un secondo
tempo, essi hanno inoculato una pianta (4) con un ascocarpo (1) ed hanno quindi recuperato alcune decine di micorrize dalla pianta ospite. Ciascuna micorriza presa individualmente non presenta che un solo allele, il che significa
che essa è formata da un micelio aploide che corrisponde
alla germinazione di una spora. Analizzando due geni, essi
figura 2
figura 3
hanno messo in evidenza delle micorrize aventi le forme
parentali ma anche delle forme ricombinate, il che significa
che i due genitori sono geneticamente differenti.
QUALCHE DEFINIZIONE:
(dal sito http://fr.wikipedia.org. e http://coproweb.fre.fr/mycoweb/gloss.htm)
ALLELI: si chiamano alleli le differenti versioni di uno stesso
gene. Ogni allele si differenzia per una o più differenze (polimorfismo) della sua sequenza genica del DNA.
ASCOCARPI: si tratta di un termine generale con cui si
identifica l’organo di riproduzione degli Ascomiceti. Nei tartufi
esso è formato dalla gleba (polpa) con le vene fertili (la parte
più colorata della polpa) dove si trovano gli aschi che contengono le spore, e dal peridio (scorza).
ASCOMICETI: gli Ascomiceti costituiscono una vasta
branca dei funghi e sono caratterizzati dalle spore formate
all’interno degli aschi (sacculi). Tra gli Ascomiceti troviamo numerose specie utili all’uomo come i lieviti utilizzati in panetteria,
in pasticceria o in vinificazione oppure delle specie molto note
agli appassionati micologi, come le morchelle, le pezize, i tartufi e dei licheni. Questo gruppo comprende anche numerose muffe o dei funghi fitopatogeni delle piante coltivate.
ASCHI: si tratta di una cellula riproduttrice, caratteristica dei
funghi Ascomiceti, all’interno della quale si formano le spore,
risultato di una meiosi.
GAMETI: una cellula riproduttrice di tipo aploide che ha terminato la meiosi e la differenziazione citoplasmatica. Nei tartufi i gameti sono le spore.
GENE: si tratta di una sequenza di DNA codificante per una
proteina; semplificando si può dire che i geni sono le parole
di un libro che costituisce il genoma. Per un tartufo, tra i 120
milioni di lettere presenti, si possono leggere 7590 parole.
GENOMA: il genoma è l’insieme del materiale genetico di
un individuo o di una specie codificato nel suo DNA. Lo possiamo immaginare come un insieme di lettere formanti un
libro. Nel caso del tartufo esistono 120 milioni di lettere.
GENOTIPO: si tratta della composizione in allele del genoma.
APLOIDE: una cellula biologica è aploide quando i cromosomi che essa contiene sono ciascuno in un solo esemplare
(n cromosomi). Il concetto generalmente si oppone a diploide , termine che designa le cellule che contengono cromosomi in doppio esemplare (2n cromosomi).
MARCATORE MOLECOLARE: i marcatori molecolari
sono delle regioni di DNA che permettono di studiare, tra l’altro, la diversità genetica di una specie.
MEIOSI: divisione cellulare che porta alla produzione di cellule sessuali (o gameti) per la riproduzione.
MICELIO: insieme di ife (o filamenti) di un fungo.
NUCLEO: si tratta di un organello in cui è contenuto il materiale genetico ( il DNA) di una cellula.
RICOMBINAZIONE (CROSSING-OVER): si tratta di
un fenomeno genetico che ha luogo al momento della meiosi e che contribuisce al rimescolamento genetico al momento della riproduzione. La ricombinazione è descritta nella Fig.
1.
SPORE: elementi risultanti dalla riproduzione del fungo
(sessuata o asessuata) e che contribuisce alla sua dispersione.
RINGRAZIAMENTI:
gli Autori ci tengono a ringraziare Gerard Chevalier, François
Le Tacon e Sergio Arcioni per le numerose discussioni riguardanti il contenuto dello studio. Questo lavoro ha beneficiato
dell’apporto finanziario dell’INRA, di GENOSCOPE, del PROGETTO EVOLTRE e del CNR.
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Iniziativa
ATVA (AR) - promuove
riunioni locali con i tartufai
L
’Associazione Tartufai Valli Aretine, ha promosso
dall’Associazione e le regole di accesso e manuuna serie di quattro riunioni locali sparse sul territenzione.
torio aretino, per cercare di avvicinare e coinvolgere
Nell’occasione la segreteria ha rinnovato numei tartufai.
rose tessere e iscritto nuovi soci.
Il 19 maggio, ho avuto il piacere di partecipare a una
Il dibattito è stato vivace ma controllato, i soci handi queste, tenutasi nei pressi di Arezzo, che ha visto la
no dato vari consigli e suggerimenti in particolapartecipazione di una settantina di tartufai.
re per quanto riguarda la gestione delle tartufaie
Le riunioni consistono nell’informarli del lavoro svolto
controllate e coltivate.
dall’Associazione.
Ci sono state lamentele per l’elevata popolazione
I’intraprendente Presidente Moreno MORONI, vero Moreno Moroni
di selvatici, cinghiali, istrici e caprioli che dannegtrascinatore, introduce i temi e i consiglieri responsabili del
giano le tartufaie e le loro piante simbionti, si è chiesto che
settore approfondiscono gli argomenti.
avvenga un prelievo maggiore.
Il tema dedicato alle leggi è trattato generalmente dal nuoIl Presidente ha preso buona nota delle varie richieste, asvo Segretario Roberto VANNUCCINI, persona di espesicurando che alla prossima assemblea generale saranno
rienza, che mi ha dato alcuni suggerimenti per migliorare
inserite nell’ordine del giorno.
la gestione della polizza assicurativa, ma nell’occasione ho
illustrato io stesso la proposta di modifica alla legge nazioCommento: Quando la campagna di raccolta va male, si
nale 752/85, che ha avuto un buon riscontro fra i presenti.
riscontra sempre una diminuzione delle iscrizioni, come se
A livello provinciale e regionale, sono stati toccati vari temi,
la colpa dell’accaduto fosse delle associazioni.
quale il calendario sul magnatum che apre toppo presto (10
ATVA ha cercato di reagire per mantenere il numero degli
settembre).
associati, recandosi proprio nei pressi dei loro luoghi di reIn proposito Moroni ha riferito che nel 2012 si aprirà la terza
sidenza, cosa che pare sia stata apprezzata, visto il buon
domenica di settembre, circa una decina di giorni dopo.
afflusso.
Ha anche annunciato che è in corso di completamento la
In questo modo i tartufai possono dire la loro ed essere
cartografia dei territori tartufigeni della provincia d’Arezzo;
ascoltati per ottenere dei miglioramenti.
ha assicurato che entro dicembre il lavoro sarà presentato,
E’ pertanto consigliabile ripetere l’interessante iniziativa anstrumento indispensabile per la tutela delle aree censite e
che nelle altre realtà, poiché i tartufai generalmente non coper la delimitazione percentuale del territorio destinato alle
noscono l’opera delle associazioni.
riserve.
Complimenti a questa intraprendente
Ha illustrato anche le iniziative riguardanti i territori gestiti
compagine aretina!
Testo scientifico
Carta della
vocazionalità
tartuficola della
Regione Abruzzo
E’ stato realizzato un interessante volume composto
di un centinaio di pagine,
ottenuto con il finanziamento della Regione Abruzzo e
a cura di Gabriele De Laurentiis e Domenicangelo
Spinelli (Funzionari dell’ARSSA), Agenzia Regionale per
i servizi di sviluppo agricolo
Abruzzo e la Collaborazione
del Prof. Giovanni PACIONI, micologo dell’Università
dell’Aquila.
Si tratta di un volume riccamente illustrato con belle
immagini a colori, tavole e
grafici assai interessanti; lo
studio è stato eseguito sui
tartufi pregiati, Tuber Magnatum e T. melanosporum.
E’ uno strumento indispensabile per la conoscenza
del patrimonio tartuficolo regionale, per la messa
sotto tutela delle aree censite e per giungere a una
chiara separazione fra del territorio
riservato e quello in cui è possibile
esercitare la libera ricerca.
Auspichiamo che questo strumento sarà realizzato anche in tutte le
altre regioni italiane; invitiamo a riguardo, le associazioni aderenti a
darsi da fare per raggiungere questo fine.
Desideriamo rilevare che la realizzazione delle cartografie è prevista
dalla legge 752/85, per cui le Regioni sono obbligate a finanziarle.
Non è indicato il prezzo, per cui riteniamo che si possa richiedere
gratuitamente alla Regione Abruzzo, Assessorato Regionale Politiche Agricole il cui è Assessore
Mauro FEBBO.
