Intervento Prof.ssa Bertaccini
annuncio pubblicitario
Assunta Bertaccini DiSTA - Patologia Vegetale Alma Mater Studiorum Università di Bologna I fitoplasmi: caratteri biologici e molecolari Fitoplasmi •Procarioti pleomorfi provi di parete cellulare 200-800 nm) (diametro •Habitat: floema delle piante ed emolinfa degli insetti •G+C = 23-29% •Dimensioni del cromosoma da 530 a 1350 Kbp Geni impiegati nello studio dei fitoplasmi Fattore Proteina Fattore DNA di allungamento tuf ribosomica S3 ribosomico rf + aminoacido chinasi extracromosomico Geni Amp Geni codificanti traslocasi (SecA, SecY) Gene ribosomico 16S (rRF) Gene ribosomico 16S Una specie “Candidatus Phytoplasma” si riferisce ad una unica sequenza di 16S rRNA di almeno 1200 nucleotidi Il ceppo da cui la sequenza è stata ottenuta è denominato ceppo di riferimento Una nuova specie ‘Candidatus’Phytoplasma’ deve avere una omologia della sequenza del DNA ribosomico 16S minore del 97,5% quando comparata con le sequenze già descritte Oppure diversificarsi da esse per caratteristiche biologiche fitopatologiche e genetiche ‘Candidatus Phytoplasma’ [(Mollicutes) NC; NA; O; NAS (GenBank n. M30790); 16S rRNA: CAAGAYBATKATGTKTAGCYGGDCT; P (Plant, phloem, Insect, salivary gland); M] Il genere ‘Candidatus’Phytoplasma’ comprende ad oggi 33 specie di cui solo 26 sono state descritte formalmente ‘Candidatus Phytoplasma’ specie Gruppo ribosomico Malattia associata ‘Ca. Phytoplasma asteris’ ‘Ca. Phytoplasma japonicum’ ‘Ca. Phytoplasma aurantifolia’ ‘Ca. Phytoplasma castaneae’ Ca. Phytoplasma pini' ‘Ca. Phytoplasma ziziphi’ ‘Ca. Phytoplasma ulmi’ ‘Ca. Phytoplasma trifolii’ ‘Ca. Phytoplasma fraxini’ ‘Ca. Phytoplasma phoenicium’ ‘Ca. Phytoplasma mali’ ‘Ca. Phytoplasma pyri’ ‘Ca. Phytoplasma prunorum’ ‘Ca. Phytoplasma spartii’ ‘Ca. Phytoplasma rhamni’ ‘Ca. Phytoplasma allocasuarinae ‘Ca. Phytoplasma oryzae’ ‘Ca. Phytoplasma australiense’ ‘Ca. Phytoplasma cynodontis’ ‘Ca. Phytoplasma brasiliense’ Aster Yellows - 16SrI Giallume dell’astro Stolbur - 16SrXII Fillodia dell’ortensia giapponese Peanut Witches' Broom - 16SrII Scopazzo della lima Coconut Lethal Yellowing - 16SrIV Scopazzo del castagno Coconut Lethal Yellowing - 16SrIV Nessuna Elm Yellows - 16SrV Scopazzo del giuggiolo Elm Yellows - 16SrV Giallume dell’olmo Clover Proliferation - 16SrVI Proliferazione del trifoglio Ash Yellows - 16SrVII Giallume del frassino Pigeon Pea Witches' Broom - 16SrIX Scopazzo del mandorlo Apple Proliferation - 16SrX Scopazzo del melo Apple Proliferation - 16SrX Moria del pero Apple Proliferation - 16SrX Giallume europeo delle drupacee Apple Proliferation - 16SrX Scopazzo della ginestra Apple Proliferation - 16SrX Scopazzo del Rhamnus Apple Proliferation - 16SrX Giallume dell’Allocasuarina Rice Yellow Dwarf - 16SrXI Nanismo giallo del riso Stolbur - 16SrXII Giallume autraliano della vite 16SrXIV Sbiancamento fogliare della gramigna 16SrXV Scopazzo dell’ibisco brasiliano ‘Ca. Phytoplasma graminis' ‘Ca. Phytoplasma caricae' ‘16SrXVI Giallume fogliare delle canna da zucchero 16SrXVII Ipertofia apicale della papaya ‘Ca. Phytoplasma fragariae' 16SrXII Giallume della fragola ‘Ca. Phytoplasma americanus‘ ‘Ca. Phytoplasma omanense’ 16SrXVIII 16SrXIX 16SrI Arrossamento apicale della patata in USA Scopazzo della Cassia Ipertrofia dei germogli in pomodoro ‘Ca. Phytoplasma lycopersici’ ‘Candidatus’ specie non formalizzate ‘Candidatus Phytoplasma’ specie Gruppo ribosomico Malattia/e associata/e [‘Ca. Phytoplasma pruni’] [‘Ca. Phytoplasma palmae’] X-disease - 16SrIII Malattia X del pesco Coconut Lethal Yellowing - 16SrIV Giallume letale della palma da [‘Ca. Phytoplasma cocostanzaniae’] [‘Ca. Phytoplasma cocosnigeriae’] [‘Ca. Phytoplasma vitis’] [‘Ca. Phytoplasma luffae’] [‘Ca. Phytoplasma solani’] Coconut Lethal Yellowing - 16SrIV cocco Giallume leale della palma da cocco Coconut Lethal Yellowing - 16SrIV Giallume leale della palma da cocco Elm Yellows - 16SrV Flavescenza dorata Loofah Witches' Broom - 16SrVIII Scopazzo della luffa Stolbur - 16SrXII Stolbur e legno nero Gruppi ribosomici 16S Aster yellows: AY Peanut witches’ broom: PnWB Peach X disease: CX Coconut letal yellowing: LY Elm yellows: EY Clover proliferation: CP Ash yellows: ASHY Loofah witches’ broom: LWB Pigeon pea witches’ broom: PPWB Apple proliferation: AP Rice yellow dwarf: RYD Stolbur: STOL Mexican periwinkle virescence: MPV Bermudagrass white leaf: BGWL Hibiscus witches’ broom: HiWB Sugarcane yellow leaf: SCYL Papaya bunchy top: PAY American potato purple top wilt: APPTW Cassia witches’ broom: CaWB 16SrI 16SrII 16SrIII 16SrIV 16SrV 16SrVI 16SrVII 16SrVIII 16SrIX 16SrX 16SrXI 16SrXII 16SrXIII 16SrXIV 16SrXV 16SrXVI 16SrXVII 16SrXVIII 16SrXIX Verifica della presenza ed identificazione dei fitoplasmi •Estrazione dell’acido nucleico •amplificazione genica (PCR) diretta “nested” o RT-PCR e •analisi del polimorfismo della lunghezza dei frammenti di restrizione (RFLP) •confronto dei profili ottenuti con quelli di ceppi di fitoplasmi noti Identificazione dei fitoplasmi P1/P7 R16F2/R2 R16F2/R2 R16(X)F1/R1 Nested-PCR Analisi RFLP sul gene ribosomico 16S Malattie da fitoplasmi sintomatologicamente identiche nella stessa specie possono essere associate a patogeni geneticamente differenziabili L’identificazione del fitoplasma permette di studiare in campo la malattia per capire se è ¾epidemica ¾endemica ¾ o non ha importanza epidemiologica Fitoplasmosi di interesse agrario 9Flavescenza dorata e giallumi della vite 9Stolbur del pomodoro 9Giallumi delle drupacee 9Moria del pero 9Scopazzo del melo 9… Flavescenza dorata e giallumi della vite ‘Candidatus Phytoplasma vitis’ Sottogruppi ribosomici 16SrV-C e 16SrV-D Flavescenza dorata RFLP con TaqI sul DNA ribosomico 16S ‘Candidatus Phytoplasma solani’ Sottogruppo ribosomico 16SrXII-A Legno nero RFLP con TaqI sul DNA ribosomico 16S ‘Ca. Phytoplasma ulmi’ sottogruppo 16SrV-A Giallume dell’olmo Lee et al. 2004 ‘Ca. Phytoplasma ziziphi’ sottogruppo 16SrV-B Scopazzo del giuggiolo Jung et al. 2003 Modalità di trasmissione dei fitoplasmi ¾ INSETTI VETTORI ¾ PIANTE PARASSITE ¾ TECNICHE DI PROPAGAZIONE VEGETATIVA ¾ SEME Modalità di trasmissione dei fitoplasmi ¾ INSETTI VETTORI ¾ PIANTE PARASSITE ¾ TECNICHE DI PROPAGAZIONE VEGETATIVA ¾ SEME NUTRIZIONE E TRASMISSIONE ¾ NUTRIZIONE FLOEMOMIZA ¾ TRASMISSIONE PERSISTENTE PROPAGATIVA TRANSOVARICA MEDIANTE COPULA Trasmissione transovarica Giallume dell’astro (16SrI-B) Scaphoideus titanus Stolbur (16SrXII-A) Metcalfa pruinosa Nanismo del gelso (16SrI-D) Hishimonoides sellatiformis Sb. fogl. canna da zucch. (16SrII) Matsumuratettix ‘Ca. P. pruni’ (16SrX-B) hiroglyphicus Cacopsylla pruni Vettori conosciuti Giallume dell’astro 16SrI-B Nanismo del gelso 16SrI-B Malattia X del pesco 16SrIII-A Giallume let. palma 16SrIV-A Giallume dell’olmo 16SrV-A Flavescenza dorata 16SrV-C/–D Giallume della vite (D) 16SrV-C Scopazzo del melo 16SrX-A Giallume drupacee (EU) 16SrX-B Moria del pero 16SrX-C Legno nero della vite 16SrXII-A Stolbur 16SrXII-A Giallume del Phormium 16SrXII-B Macrosteles quadripuctulatus, Euscelis spp., Euscelidius spp. Hishimonoides sellatiformis Paraphlepsius irroratus, Colladonus spp. Mindus crudus Scaphoideus luteolus (USA) Scaphoideus titanus Oncopsis alni Cacopsylla costalis, C. melanoneura C. pruni C. pyri, C. pyricola e C. pyritsuga Hyalestes obsoletus Pentastiridius beierii Orosius argentatus Flavescenza dorata Patogeno soggetto a norme di quarantena trasmesso dal cicadellide ampelofago Scaphoideus titanus Legno nero Patogeno NON soggetto a norme di quarantena trasmesso dal Cixide polifago Hyalestes obsoletus Il fitoplasma del legno nero appartiene al gruppo “stolbur” (16SrXII) diffuso in moltissime specie Modalità di trasmissione dei fitoplasmi ¾ INSETTI VETTORI ¾ PIANTE PARASSITE ¾ TECNICHE DI PROPAGAZIONE VEGETATIVA ¾ SEME Modalità di trasmissione dei fitoplasmi ¾ INSETTI VETTORI ¾ PIANTE PARASSITE ¾ TECNICHE DI PROPAGAZIONE VEGETATIVA ¾ SEME Innesto su piante indicatrici Trasmissione mediante micropropagazione Modalità di trasmissione dei fitoplasmi ¾ INSETTI VETTORI ¾ PIANTE PARASSITE ¾ TECNICHE DI PROPAGAZIONE VEGETATIVA ¾ SEME Pomodoro 2 16SrXII-A 6 2 0 4 16SrXII-A 4 0 0 5 16SrXII-A 5 5 1 piantina da seme- 16SrXII-A 2 piantine da seme - 16SrI-B 8 16SrXII-A 4 0 0 Strategie di lotta Impiego di materiale sano Lotta ai vettori Riduzione sorgenti d’inoculo Piante infette mantenute in equilibrio vegeto/produttivo (?)
