Le simbiosi microbiche negli insetti sono ampiamente diffuse
in tutti gli ordini. Molte funzioni diverse sono svolte dalle comunità
microbiche presenti in ospiti differenti, e ogni tipologia di associazione
presenta caratteristiche particolari.
I simbionti possono instaurare associazioni obbligate o
facoltative con gli insetti; possono contribuire alla nutrizione dell’ospite,
proteggerlo dalle avversità biotiche e abiotiche, o manipolarne la riproduzione
per garantirsi una più ampia diffusione. L’influenza dei simbionti microbici
nella biologia, nella fisiologia, nel comportamento e nell’evoluzione degli
insetti può essere considerata come una risorsa che può essere sfruttata per la
gestione di problematiche correlate agli insetti. A tal fine, è fondamentale
l’identificazione di agenti microbici ottimali, dotati di un elevato potenziale
per il controllo simbiotico. In agricoltura, applicazioni di lotta di notevole
interesse sono state proposte contro la diffusione di insetti dannosi, come nel
caso della mosca mediterranea della frutta Bactrocera oleae (Gmelin), o per il
controllo di patogeni trasmessi da insetti, come l’agente della malattia di
Pierce della vite, trasmesso dalla cicalina Homalodisca vitripennis (Germar). I
simbionti microbici degli insetti possono rappresentare promettenti strumenti di
lotta anche in altri modelli, tra cui i vettori di fitoplasmi, l’ape e i
patogeni che la attaccano, o gli insetti nocivi di emergente interesse come
Drosophila suzukii Matsumura.
Paratransgenesi per la lotta alla malattia di Pierce della vite
La malattia di Pierce, causata dal Gammaproteobatterio
Xylella fastidiosa, è una delle più problematiche avversità della vite in nord
America, dove causa ingenti danni produttivi. Il principale insetto vettore di
X. fastidiosa è il cicadellide cicadellino Homalodisca vitripennis (Germar).
Tra le strategie proposte per il controllo della malattia di Pierce, un
approccio di CS è stato proposto al fine di rendere H. vitripennis non idonea
alla trasmissione del patogeno, tramite l’impiego di insetti paratransgenici.
Per la ricerca di possibili agenti di paratransgenesi l’attenzione è stata
focalizzata in particolare sui batteri endofiti della vite associati anche alla
cicalina, che possano essere modificati per l’espressione di fattori anti X.
fastidiosa. Tra questi, il Betaproteobatterio Alcaligenes xylosoxidans denitrificans
è stato selezionato in quanto facilmente manipolabile in vitro. La capacità di
A. xylodoxidans denitrificans di colonizzare il primo tratto intestinale di H.
vitripennis, che ospita anche X. fastidiosa, è stata saggiata introducendo
attraverso l’alimentazione un ceppo di A. xylodoxidans denitrificans trasformato
per la produzione di una proteina fluorescente. L’efficacia della
colonizzazione da parte del simbionte dell’intestino di H. vitripennis,
osservata grazie a indagini di microscopia elettronica, supporta la possibilità
di impiegare A. xylodoxidans denitrificans come agente di controllo (BEXTINE et
al., 2004). Un’indagine seguente è stata indirizzata a verificare la praticabilità
dell’impiego di un sistema di distribuzione dell’agente di CS basato sulla
pianta. Un ceppo marcato di A. xylodoxidans denitrificans è stato usato per
valutare la colonizzazione di diverse piante ospiti in seguito all’inoculazione
diretta nel vegetale.
I risultati di queste prove hanno dimostrato come le piante
meno appetibili per H. vitripennis fossero anche meno efficientemente
colonizzate dal simbionte (BEXTINE et al., 2005).
Per verificare in maniera definitiva che A. xylodoxidans denitrificans
sia in possesso delle caratteristiche necessarie per un candidato agente di CS,
è stato sviluppato un sistema per la valutazione dei rischi, in termini di
tossicità per le piante, alterazioni degli ospiti, trasferimento genico
orizzontale a ceppi wild-type del simbionte, stabilità del trans-gene,
conseguenze legate all’ecologia microbica del sistema pianta, ed effetti sul
processo di vinificazione (MILLER et al., 2006).
Fonte: ATTI DELLA ACCADEMIA NAZIONALE ITALIANA DI
ENTOMOLOGIA Rendiconti Anno LX – 2012 http://www.accademiaentomologia.it/pdf/Monografie/Monografia_XXIII.pdf
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