Quali varietà di olivo si possono salvare da Xylella fastidiosa?

La Xylella fastidiosa è un patogeno delle piante a limite xilematico che infetta molte colture a livello globale ed è la causa della recente epidemia di olivo in Italia.

Una strategia proposta per mitigare le perdite è il reimpianto di colture sensibili con varietà resistenti. Diversi tratti genetici, biochimici e biofisici sono associati alla resistenza alla malattia di X. fastidiosa. Tuttavia, i meccanismi alla base della resistenza sono poco conosciuti. Si ipotizza che la suscettibilità delle cultivar di olivo all'infezione sia correlata al diametro dei vasi xilematici: i vasi più stretti sono resistenti alle embolie d'aria e hanno un flusso più lento che limita la diffusione del patogeno.

Sono stati fatti alcuni lavori per indagare i meccanismi alla base della resistenza alla malattia X. fastidiosa di Leccino. Alcuni studi hanno rilevato differenze sia nella genetica della cultivar sia nelle proprietà ionomiche e biochimiche dello xilema che possono contribuire alla sua resistenza. Ad esempio, la presenza di lignina è stata associata alla resistenza del Leccino. La lignina è una molecola nota per rinforzare le cellule vascolari, che potrebbe fornire un supporto strutturale ai vasi e rendere più difficile il passaggio dei batteri tra vasi adiacenti. Anche la segnalazione degli ormoni vegetali sembra avere un ruolo nella resistenza, poiché alcuni segnali sono spesso associati a interazioni biotrofiche e necrotrofiche. Tuttavia, le relazioni dirette tra segnalazione e resistenza sono spesso difficili da quantificare, poiché queste interazioni sono complesse.

È stato anche suggerito che l'anatomia e la fisiologia dello xilema svolgano un ruolo nella resistenza alle malattie. Alcuni studi suggeriscono che il diametro dei vasi xilematici gioca probabilmente un ruolo nella resistenza della cultivar di olivo Leccino. In particolare, nel Leccino sono stati rilevati vasi di diametro inferiore rispetto alle piante della cultivar suscettibile Cellina di Nardò. In particolare, questi autori hanno ipotizzato che i vasi più stretti limitino la diffusione del patogeno nella pianta a causa di una portata più lenta e che la loro minore suscettibilità all'embolia d'aria comporti una minore cavitazione e sia meno favorevole al metabolismo aerobico dei batteri. Tuttavia, non è stato possibile fornire alcuna prova di questi meccanismi, che rimangono quindi solo speculativi. Inoltre, l'indagine sull'influenza del diametro dei vasi sulla resistenza delle cultivar di olivo non si è ancora estesa oltre le cultivar Leccino e Cellina di Nardò.

Una strada per colmare alcune di queste lacune di conoscenza è l'uso della tomografia computerizzata (TC) a raggi X 3D.

Quali varietà di olivo si possono salvare da Xylella fastidiosa?

Per verificare questa ipotesi, ricercatori dell'Università di Southampton hanno scansionato i fusti di quattro cultivar di olivo con diversa suscettibilità a X. fastidiosa utilizzando la tomografia computerizzata a raggi X.

Le scansioni sono state elaborate con una metodologia personalizzata che ha segmentato i vasi, facilitando la misurazione del diametro. Sebbene non siano state riscontrate differenze significative nel confronto dei diametri medi delle sezioni dei vasi tra le varie cultivar, esse sono state riscontrate nel confronto delle distribuzioni dei diametri. Inoltre, le misurazioni hanno indicato che, sebbene la distribuzione dei diametri dei vasi possa avere un ruolo nella resistenza di Leccino, è improbabile che lo abbia per FS17.

Considerando le equazioni di Young-Laplace e Hagen-Poiseuille, abbiamo dedotto differenze nella suscettibilità all'embolia e nella conducibilità idraulica dei vasi.

I risultati suggeriscono che le cultivar suscettibili, avendo una maggiore proporzione di vasi più grandi, sono più vulnerabili alle embolie d'aria. Inoltre, i risultati suggeriscono che, in determinate condizioni di pressione, la vascolarizzazione funzionale delle cultivar sensibili potrebbe essere soggetta a maggiori stress rispetto alle cultivar resistenti.

Questi risultati supportano l'indagine sullo screening morfologico dello xilema per aiutare il reimpianto di olivi con varietà tolleranti. Inoltre, tale quadro potrebbe verificare l'importanza della geometria dello xilema per la resistenza alle malattie in altre colture.

Bibliografia

Walker, N.C., White, S.M., Fletcher, D.M., Ruiz, S.A., Rankin, K.E. & De Stradis, A. et al. (2023) The impact of xylem geometry on olive cultivar resistance to Xylella fastidiosa: An image-based study. Plant Pathology, 72, 521–535.