Xylella fastidiosa subsp. pauca ST53: stessa origine per il batterio in Italia e in Francia

Xylella fastidiosa è un batterio fitopatogeno originario delle Americhe, caratterizzato da un ampio spettro di ospiti e responsabile di importanti patologie in colture di interesse economico, tra cui vite, agrumi e olivo. Dal 2013 la sua presenza è stata documentata in Europa e in diversi Paesi del bacino mediterraneo, determinando l'identificazione di differenti sottospecie e sequence type (ST).

Tra quelle maggiormente studiate in Europa vi sono Xylella fastidiosa subsp. multiplex, subsp. fastidiosa e subsp. pauca, quest'ultima particolarmente rilevante per l'olivicoltura italiana a causa della diffusione del ceppo ST53 associato alla sindrome del disseccamento rapido dell'olivo.

La distribuzione geografica di Xylella e la comparsa di genotipi geneticamente correlati in Paesi differenti rendono però complessa la ricostruzione delle vie di introduzione e diffusione del batterio.

Lo studio sui ceppi ST53 presenti in Francia

La ricerca ha concentrato l'attenzione sulla subsp. pauca ST53, già individuata in Francia in differenti circostanze.

Il primo ritrovamento riguarda piante di caffè intercettate nella regione Pays-de-la-Loire nel 2014 e nel 2015. Successivamente, il medesimo sequence type è stato individuato su due piante ospiti infette raccolte a Menton, nella regione Provenza-Alpi-Costa Azzurra, rispettivamente nel 2015 e nel 2019.

La presenza dello stesso ST in campioni francesi separati sia geograficamente sia temporalmente ha posto una questione epidemiologica: si tratta di introduzioni indipendenti oppure di popolazioni riconducibili a una comune origine?

Il sequenziamento genomico per ricostruire le relazioni

Per rispondere a questa domanda i ricercatori hanno utilizzato un approccio di genomica comparativa. In particolare, è stato applicato un metodo di arricchimento mirato sviluppato per catturare il DNA genomico di Xylella fastidiosa direttamente dai campioni.

La tecnica rappresenta un'alternativa alla coltura cellulare e ha consentito di ottenere le sequenze dell'intero genoma dei ceppi francesi.

I genomi ottenuti sono stati quindi confrontati con sequenze genomiche disponibili nei database pubblici, includendo differenti ceppi di X. fastidiosa subsp. pauca e, in particolare, ceppi ST53 provenienti da Italia e Costa Rica.

L'analisi ha permesso di valutare sia la distanza genetica tra gli isolati sia le relazioni filogenetiche all'interno della popolazione ST53.

Stretta parentela tra i ceppi francesi e italiani

I risultati delle analisi filogenetiche e genomiche hanno evidenziato una stretta relazione genetica tra i ceppi ST53 francesi e quelli italiani.

Questo elemento è particolarmente importante perché consente di spostare l'attenzione dalla semplice identificazione dello stesso sequence type alla ricostruzione della storia evolutiva dei singoli ceppi.

La presenza di genomi molto vicini tra loro indica infatti che alcune popolazioni francesi potrebbero avere un'origine epidemiologica comune con quelle individuate in Italia.

Il confronto con il ceppo ST53 del Costa Rica ha inoltre contribuito a collocare i campioni europei all'interno della storia evolutiva più ampia della sottospecie pauca.

La datazione dei ceppi rafforza l'ipotesi di un'origine comune

Un ulteriore livello di analisi è stato ottenuto attraverso il tip-dating, una metodologia che integra le informazioni genomiche con le date di campionamento per ricostruire la dinamica temporale dell'evoluzione dei patogeni.

I ricercatori hanno inoltre elaborato un albero di trasmissione, con l'obiettivo di ricostruire le possibili relazioni tra le diverse popolazioni.

Secondo i risultati, alcuni ceppi ST53 rilevati in Francia potrebbero essere collegati allo stesso evento di introduzione che ha dato origine alla presenza dei ceppi italiani.

Si tratta di un'ipotesi epidemiologica, non della dimostrazione di una specifica rotta commerciale o di un preciso vettore di introduzione. Tuttavia, il dato genomico fornisce un elemento importante per comprendere come Xylella possa essersi spostata tra differenti territori europei.

Perché il risultato è importante per l'olivicoltura

Nel caso di Xylella fastidiosa, la ricostruzione delle introduzioni è fondamentale perché il batterio può essere trasportato attraverso materiale vegetale infetto e diffondersi successivamente attraverso insetti vettori che si alimentano sulla linfa xilematica.

Conoscere le relazioni genetiche tra popolazioni presenti in Paesi differenti permette quindi di distinguere, almeno in parte, tra introduzioni indipendenti e successive espansioni di una stessa linea genetica.

Per l'olivicoltura mediterranea questo tipo di informazione assume un'importanza particolare. La comparsa di ST geneticamente correlati in aree diverse evidenzia infatti quanto sia complesso ricostruire la storia delle introduzioni una volta che il patogeno è entrato in un nuovo territorio.

Lo studio sui ceppi francesi di ST53 aggiunge così un tassello alla ricostruzione della storia evolutiva di Xylella fastidiosa subsp. pauca in Europa, indicando che la distribuzione geografica osservata oggi potrebbe essere il risultato di eventi di introduzione collegati tra loro, piuttosto che di episodi completamente indipendenti.