LE PIANTE E LE AVVERSITÀ
PERCHE’ SI ALLEVANO PIANTE?
Piante coltivate nel settore agroalimentare per ottenere:
• Legname ANGIOSPERME • Fiori SPERMATOFITE • Frutti GIMNOSPERME • Semi
(piante con semi)
(seme nudo non protetto da ovario)
(ovuli protetti da ovario)
STRUTTURA e HABITAT delle SPERMATOFITE
Foglie – frutti- fiori FILLOSFERA parte EPIGEA Fusto (cormo) SFERA delle
STRUTTURE LEGNOSE Apparato radicale parte IPOGEA = RIZOSFERA
RIZOSFERA
si genera un habitat adatto alla vita di altri organismi
Corrisponde a circa il primo 1.5m di terreno
La pianta vi immette:
CO2 (da respirazione cellulare)
Residui organici (cellule morte, abbondanti!)
Essudati liquidi e volatili da metabolismo cellulare
altre simbiosi PARASSITI SAPROFITI
RELAZIONI fra PIANTA e ORGANISMI della RIZOSFERA
tessuto corticale della radice = tessuto di assorbimento
NON HA PROTEZIONI
facile contatto con gli organismi della rizosfera
MICRO ECOSISTEMA!
FILLOSFERA
L’ambiente vi deposita materiale trasportato da animali, acqua, vento....
Sottile pellicola che si interfaccia tra superficie di foglie, frutti, fiori e mezzo atmosferico
La pianta vi immette: CO2 da respirazione O2 da fotosintesi
Cellule tegumentali morte
Resti di frutti e fiori Residui metabolici e sali minerali
RELAZIONI fra PIANTA e ORGANISMI della FILLOSFERA
Sui fiori: stigmi, nettàri, ..............
Foglie protette dalla cuticola (cutina e pruina) = sostanza idrofoba di diverso spessore ancorata tra le pareti cellulari
MA....
la cuticola può essere distrutta da patogeni con enzimi
ci sono naturali interruzioni della cuticola: stomi, idatodi, tricomi vie di accesso per i patogeni
Idatodi e tricomi
SFERA LEGNOSA Sottile pellicola che si interfaccia tra superficie di tronco
e mezzo atmosferico
felloderma verso l’interno Tronco rivestito da corteccia fellogeno fellema verso l’esterno detto SUGHERO tegumento pluristratificato
RELAZIONI fra PIANTA e ORGANISMI della SFERA LEGNOSA
Giovane fusto coperto dalla cuticola (vedi fillosfera)
tronco rivestito da corteccia che si rinnova continuamente (accrescimento secondario)
sostanzialmente tessuto morto = habitat adatto a
funghi, licheni, muschi e relativa microfauna
presenta interruzioni naturali: lenticelle del sughero
via di accesso per i patogeni
SALUTE E PRODUTTIVITÀ
• integrità e funzionamento di radici, fusto e foglie sempre e contemporaneamente
• produzione di frutti (anche come derrate alimentari) produttività del settore agroalimentare • tutto ciò che contribuisce a determinare l’aspetto
estetico-ornamentale della pianta (fiori, frutti, foglie, fusto..)
produttività del settore florovivaistico
LE MALATTIE (Anormale condizione dell'organismo (animale o vegetale), causata da alterazioni organiche o funzionali) in NATURA
coevoluzione
pianta – potenziale patogeno
solo una piccola frazione delle possibili interazioni
biologiche tra piante e altri organismi
determina una malttia
In AGRICOLTURA
• utilizzo di poche specie o
varietà
• coltivazione forzata
rottura di equilibri naturali
maggiore incidenza delle
malattie (adattamento)
• FASI DELL’ ATTACCO • RAPPORTI TROFICI (interazioni ecologiche relative alla
nutrizione) OSPITE-PATOGENO • GRADO DI VIRULENZA (capacità, da parte di particolari
microrganismi patogeni, di provocare nell'organismo che li ospita manifestazioni patologiche di varia entità)
• TRIANGOLO DELLA MALATTIA • I FITOPATOGENI: VIRUS, BATTERI, FUNGHI • MECCANISMI DI DIFESA DELLA PIANTA
Tempo
Ospite Patogeno
Ambiente
FASI dell’ ATTACCO alla PIANTA
l’agente patogeno deve: 1. ENTRARE NEL CORPO DELLA PIANTA
2. STABILIRE UN RAPPORTO TROFICO CON LA PIANTA
sfruttando aperture naturali
Demolendone i rivestimenti protettivi
biotrofico
emibiotrofico
necrotrofico
RAPPORTI TROFICI: BIOTROFISMO
RAPPORTO BIOTROFICO:
le cellule della pianta NON vengano portate a morte
PATOGENI BIOTROFICI • Si insediano nell’ospite • Stabiliscono stretto contatto con le cellule dell’ospite • Si legano a una specifica
specie di pianta • Sono funghi, batteri, virus,
nematodi • Es: oidio
RAPPORTI TROFICI: NECROTROFISMO
RAPPORTO NECROTROFICO Il patogeno si sviluppa grazie a sostanze che ottiene dalla distruzione di tessuto della pianta
PATOGENI NECROTROFICI • demoliscono pareti cellulari
con secrezioni enzimatiche
• colonizzano i tessuti disfatti
• attaccano numerosi ospiti
• sono funghi e batteri
RAPPORTI TROFICI: EMIBIOTROFISMO
RAPPORTO EMIBIOTROFICO Il patogeno instaura inizialmente una relazione biotrofica poi uccide la pianta
PATOGENI EMIBIOTROFICI • iniziale rapporto
biotrofico • attacca tessuti
demolendo vaste aree • anche molto aggressivi • Es.peronospora di
pomodoro e patata
GRADO DI VIRULENZA
Cioè, il successo dello sviluppo del patogeno...
dipende da: 1. efficienza e rapidità di diffusione nella fase di
massima vegetazione dell’ospite
2. capacità di sopravvivenza nell’ambiente delle strutture riproduttive (spore..)
3. alternanza di fase aploide e diploide
IL TRIANGOLO DELLA MALATTIA
infezione ≠ malattia
presenza di patogeno nel corpo della pianta
l’interazione pianta-patogeno interferisce con le principali funzioni della pianta
OSPITE
PATOGENO AMBIENTE
TEMPO
FITOPATOGENI
AGENTI DI MALATTIA
causano all’ospite condizioni di irritazione,
deviazioni, sconvolgimenti della normale funzionalità
AGENTI DI DANNO
fattori che possono provocare danno alle
coltivazioni
BIOTICI ABIOTICI
VIRUS BATTERI FUNGHI
GRANDINE, SICCITA’, GELATE,...
INSETTI, NEMATODI, ACARI, ALTRI ANIMALI...
infettivi non infettivi
Carenze nutrizionali...
Agenti di malattia: VIRUS
• regno a sé perchè al limite fra vivente e non vivente
• si riproducono all’interno delle cellule dell’ospite
• dopo essersi riprodotti migrano da una cellula all’altra mediante i plasmodesmi
• malattie provocate da virus e viroidi: virosi • nome delle virosi indicato con acronimo, in lingua
inglese, della sintomatologia più ricorrente (T.M.V. P.S.T.Vd)
ESEMPI DI VIROSI
Accartocciamento G.L.R.V
SINTOMI ripiegamento dei margini fogliari verso la pagina inferiore
alterazioni cromatiche (rosso, giallo, bruno) il legno mostra alterazioni del floema
scarsa produzione qualità scadente delle uve per grado zuccherino più basso
MODALITA’ DI INFEZIONE
dovuta per lo più all'utilizzo di materiale di propagazione vegetativa infetto
DIFESA preventiva: utilizzo di materiale di propagazione viticolo certificato virus-esente
LEGNO RICCIO W.P.V. SINTOMI
Ipertrofia e iperplasia del punto d’innesto
Differente diametro tra innesto e portainnesto
Sviluppo ritardato e stentato Deperimento progressivo
possibile morte del portinnesto e quindi dell’intera pianta.
MODALITA’ DI INFEZIONE -prevalentemente all’uso di materiale di propagazione vegetativa infetto facilitata dal fatto che sulle varietà di Vitis vinifera coltivate questa malattia non manifesta sintomi, ma rimane latente
-da nematodi
DIFESA
preventiva: utilizzo di materiale di propagazione certificato virus-esente
SHARKA DELLE DRUPACEE (PPV) la virosi più pericolosa delle drupacee (Albicocche, Prugne, Susine e Pesche ..)
SINTOMI variano in relazione alla varietà colpità e alle condizioni ambientali
Es. deformazione dei frutti i tessuti sottostanti divengono spugnosi ed imbruniscono cascola dei frutti sul nocciolo di albicocche tacche rotondeggianti di colore chiaro foglie di susino: linee clorotiche foglie di albicocco : aree clorotiche sotto forma di lineature e/o anelli
MODALITA’ DI INFEZIONE
mediante il materiale di propagazione vegetativa
importantissima la diffusione tramite gli afidi fogliari
DIFESA cura non è possibile
individuare ed estirpare immediatamente tutti i focolai d’infezione.
in Italia la Sharka soggetta a denuncia e a lotta è obbligatoria
lotta ai fitofagi
Agenti di malattia: BATTERI
• i batteri fitopatogeni sono poco numerosi • in condizioni ambientali favorevoli sono molto
distruttivi per via della rapidità di moltiplicazione
• Colonizzano spazi intercellulari e i vasi xilematici provocano danni per mezzo di tossine che attaccano la parete cellulare dell’ospite
• Malattie provocate da batteri: batteriosi
ESEMPI DI BATTERIOSI
Tumore batterico del colletto e della radice (da Agrobacterium tumefaciens)
SINTOMI
• piccole protuberanze tondeggianti , biancastre e di consistenza molle, che crescendo diventano scure e di consistenza legnosa
(sono iperplasie di dimensioni variabili, dette "tumori” o "galle“)
• sono visibili soprattutto sulla parte bassa del tronco e sul colletto, anche su tralci e radici.
la pianta produce germogli molto ridotti Sofferenza e debilitazione progressiva nei casi più gravi muore
MODALITA’ DI INFEZIONE
• Il batterio vive nel terreno penetra nella pianta attraverso ferite
• L'infezione grave se il batterio entra nel sistema vascolare e a diffondere in tutta la pianta
LOTTA Esclusivamente preventiva
l’immersione delle radici delle giovani piante sane in una sospensione di 1010 batteri/ml di Agrobacterium radiobacter ceppo 84, antagonista naturale del patogeno.
Xilella dell’olivo SINTOMI
• disseccamenti nella parte apicale e/o marginale della lamina, • disseccamenti più o meno estesi a carico della chioma • imbrunimenti interni del legno di rami e fusto
• Riduzione della produttività • spesso letale MODALITA’ DI INFEZIONE • Il batterio trasmesso da vettori animali
• si riproduce all'interno dell'apparato conduttore causando
l’occlusione dei vasi e il conseguente irregolare flusso linfatico dalle radici all’apparato aereo
LOTTA ogni segnalazione della sua presenza sul territorio della Comunità
europea obbliga lo Stato membro a: • estirpazione delle piante malate • in via precauzionale, estirpazione di quelle sane che si trovino in
prossimità di focolai
Agenti di malattia: FUNGHI • I funghi sono eterotrofi parassiti, simbionti di -specie autotrofe o saprofiti
• 8-10000 specie fungine fitopatogene
• si riproducono mediante spore
• Ciclo biologico spesso con una fase aploide e una fase diploide
• tipica struttura a tallo
• Possono svilupparsi su più ospiti: uno primario e uno intermedio
• Malattie provocate da funghi: micopatie
strutture vegetative
strutture riproduttive
Micelio: un ammasso di ife
-Conidi (portati da conidofori): con funzione di diffondere rapidamente l’organismo -Spore (ascospore e basidiospore)
Agenti di malattia: FUNGHI
NECROTROFICI
• i possiedono enzimi in grado di disgregare la e sostanze che compongono la parete cellulare
• Alcuni producono tossine che bloccano la chiusura degli stomi della pianta che muore per avvizzimento
BIOTROFICI
• Attraverso segnali chimici sono capaci di deviare a proprio favore il metabolismo dell’ospite mantenedo verde la zona in cui sono insediate mentre va n senescenza il resto della foglia
ESEMPI DI MICOSI (botrite, oidio, peronospora) BOTRITE (muffa grigia della vite, presente anche su fragola, ciclamino,..)
SINTOMI Acini in fase di maturazione inscuriscono
Degenerano in un marciume molle su cui si forma la muffa grigia (rami conidiofori e conidi del fungo)
Qualche volta marciumi molli su germogli e tralci
possibili necrosi sui bordi fogliari
perdita quantitativa e qualitativa del prodotto
MODALITA’ DI INFEZIONE
Attraverso ferite naturali o da altri patogeni LOTTA
Lotta chimica a a parassiti della vite
lotta chimica con antibotritici
LE DIFESE DELLA PIANTA
la maggior parte delle piante è sana....perchè
1. specie botanica non ospite di tutti i patogeni (coevoluzione)
2. barriere naturali efficaci contro la maggior parte dei patogeni
3. condizioni ambientali non favorevoli allo sviluppo del patogeno
4. LA PIANTA È IN GRADO DI RICONOSCERE ORGANISMI NON COMPATIBILI
Attivazione dei Meccanismi di Difesa
MECCANISMI DI DIFESA
Sono coordinati nello spazio e nel tempo
Consistono in....
sintesi di enzimi utili all’autodifesa
PRODUZIONE DI SOSTANZE CHIMICHE che ingannano l’agente esterno
PRODUZIONE DI SOSTANZE CHIMICHE che avvisano organismi della medesima specie nelle vicinanze
Provocare morte di cellule nell’area tissutale sede di infezione (REAZIONE DI IPERSENSIBILITA’) Resistenza sistemica acquisita ( con produzione di acido
salicilico)
LE PIANTE E LE AVVERSITÀPERCHE’ SI ALLEVANO PIANTE?STRUTTURA e HABITAT �delle SPERMATOFITERIZOSFERARELAZIONI fra PIANTA e ORGANISMI della RIZOSFERAFILLOSFERARELAZIONI fra PIANTA e ORGANISMI della FILLOSFERAIdatodi e tricomiSFERA LEGNOSARELAZIONI fra PIANTA e ORGANISMI della SFERA LEGNOSASALUTE E PRODUTTIVITÀLE MALATTIE (Anormale condizione dell'organismo (animale o vegetale), causata da alterazioni organiche o funzionali)Diapositiva numero 13�FASI dell’ ATTACCO alla PIANTA�RAPPORTI TROFICI: BIOTROFISMORAPPORTI TROFICI: NECROTROFISMORAPPORTI TROFICI: EMIBIOTROFISMOGRADO DI VIRULENZAIL TRIANGOLO DELLA MALATTIAFITOPATOGENIAgenti di malattia: VIRUSESEMPI DI VIROSIDiapositiva numero 23Diapositiva numero 24Agenti di malattia: BATTERIESEMPI DI BATTERIOSIDiapositiva numero 27Agenti di malattia: FUNGHIAgenti di malattia: FUNGHIESEMPI DI MICOSI (botrite, oidio, peronospora)LE DIFESE DELLA PIANTAMECCANISMI DI DIFESADiapositiva numero 33
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