L'epidemia di malattia X nei frutteti di drupacee del Nord-Ovest ha catapultato una cavalletta un tempo anonima, Colladonus reductus, sotto i riflettori della ricerca. Sebbene diverse specie di cavallette possano trasportare il devastante fitoplasma della malattia X, C. reductus rappresenta la maggior parte dell'attività vettoriale a Washington.
"Sembra che C. reductus sia molto, molto bravo a trasmettere il ceppo 3", ha dichiarato Scott Harper, patologo della Washington State University, riferendosi a uno dei due ceppi attualmente presenti nel Nord-Ovest. I ceppi 2 e 3 differiscono dal ceppo che ha guidato i precedenti focolai nella regione di coltivazione occidentale e dal ceppo trovato negli Stati Uniti orientali. Il ceppo 3, in particolare, sembra diffondersi in modo più aggressivo grazie alla compatibilità patogeno/vettore.
Questa è una delle tante scoperte che stanno emergendo mentre gli scienziati si immergono nella comprensione del complesso patogeno/vettore per sviluppare strategie che spostino il controllo della malattia X dalla risposta all'emergenza alla gestione sostenibile.
"L'obiettivo è sviluppare un approccio IPM", ha detto l'entomologo Tobin Northfield della WSU. Invece di spruzzare gli stessi prodotti in modo profilattico e rischiare la resistenza, i ricercatori stanno sviluppando modelli fenologici per ottimizzare i tempi di spruzzatura e le strategie di gestione delle infestanti per rendere i frutteti un habitat meno attraente per le cavallette. "Spruzzare quando è necessario e creare un ambiente più inospitale può essere un approccio più efficiente".
Attualmente sono in corso oltre una dozzina di progetti di ricerca, finanziati con 1,6 milioni di dollari di sovvenzioni federali e 540.000 dollari di sovvenzioni da parte delle industrie della ciliegia di Washington e dell'Oregon.
Gli scienziati sapevano già che il fitoplasma ingerito da una cavalletta mentre si nutriva di un albero infetto richiede tempo per spostarsi dalle viscere dell'insetto al suo apparato boccale, dove può essere trasmesso ad altre piante durante i futuri pasti. Durante l'ultima epidemia di Washington, negli anni '60, gli entomologi stimarono che ci volesse circa un mese.
"Ma avevano solo i sintomi visivi dell'infezione della pianta, non avevano gli strumenti del DNA che abbiamo oggi", ha detto Adrian Marshall, ricercatore post-dottorato presso il laboratorio del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti a Wapato, Washington.
Per questo motivo, i ricercatori si basavano sull'idea che fosse sufficiente eliminare le cavallette ogni tre settimane. Ma questa idea deve essere messa a punto.
L'estate scorsa Marshall ha avviato uno studio per misurare la trasmissione odierna, mettendo cavallette adulte allevate in laboratorio in un sacchetto su un ramo di un ciliegio gravemente infetto per due o tre giorni. Dopo l'alimentazione forzata, ha riportato gli insetti in laboratorio e li ha decapitati per analizzare separatamente il fitoplasma nella testa e nel corpo sei, 10 e 17 giorni dopo.
"Dopo sei giorni, i corpi risultavano positivi ma le teste no, quindi non potevano trasmettersi", ha detto. Dopo 10 giorni, alcune teste risultavano positive, ma al 17° giorno "il 50% era positivo nella testa e nel corpo".
Marshall ha definito questo scenario il peggiore - dato il livello estremamente elevato di fitoplasma nell'albero ospite - in termini di percentuale di cavallette in grado di trasmettere la malattia. In un tipico campionamento di frutteti, solo una piccola percentuale delle cavallette di C. reductus catturate sono vettori.
"Quindi, vi invitiamo a rimuovere gli alberi super-infetti", ha detto. "L'irrorazione mantiene bassi i livelli di cavallette, ma se non avete alberi super-infetti, avrete molti meno problemi".
Ha in programma di continuare la sperimentazione esaminando alberi con livelli di infezione inferiori, più tipici dei frutteti commerciali, e sta collaborando con Harper, il patologo della WSU, per verificare se i diversi ceppi del fitoplasma della malattia X hanno tempi di trasmissione diversi.
L'abbinamento di questa linea temporale della cavalletta come vettore con i modelli fenologici in fase di sviluppo dovrebbe consentire ai coltivatori di calibrare i programmi di irrorazione, ha detto Marshall.
I ricercatori hanno anche recentemente dimostrato che l'eliminazione dei polloni radicali può ridurre il rischio di trasmissione della malattia X. Le cavallette vivono nella copertura del terreno e i polloni a bassa quota agiscono come una scala per spostarsi nella chioma degli alberi. In un piccolo esperimento, la rimozione dei polloni ha ridotto della metà il numero di cavallette nella chioma, ha detto Marshall.
Quando gli alberi sono già infetti, anche i polloni possono contenere livelli molto elevati di patogeno, ha detto Harper, aumentando le probabilità che le cavallette che si nutrono di loro lo raccolgano. Per rendere la copertura del terreno meno attraente per le cavallette, Northfield raccomanda di eliminare le erbacce a foglia larga con l'uso di erbicidi o di piantare una copertura erbosa competitiva.
"La nostra ipotesi è che la raccolgano come ninfe e la trasmettano come adulti", ha detto. "L'approccio più rapido è quello di affamare le ninfe rimuovendo le piante che le ospitano".
L'analisi del contenuto intestinale di C. reductus mostra che le cavallette infette passano molto tempo a nutrirsi di tarassaco e malva, ha dichiarato l'entomologo dell'USDA Rodney Cooper, direttore del laboratorio di Wapato. "Questo rafforza il messaggio che se si controllano queste erbe infestanti, si riduce il rischio di malattia X nei frutteti", ha detto.
Nelle colonie di laboratorio, C. reductus può completare il suo ciclo vitale sul tarassaco, ha detto Cooper. L'erba, invece, è un ospite povero sia per le cavallette che per il fitoplasma. In un frutteto commerciale che ha piantato erba, il team di Northfield ha visto la popolazione di cavallette ridursi della metà.
"Seguiremo la situazione nel tempo per confermare i risultati", ha detto. "Non è perfetto, ma molti coltivatori usano comunque gli irrigatori a pioggia e annaffiano le erbacce nella fila d'impianto, quindi non vedo come non sia economicamente vantaggioso".
Anche i trattamenti con erbicidi a foglia larga determinano una riduzione simile del numero di cavallette, secondo i risultati ottenuti nel primo anno di prove. La ricerca della malattia X nelle erbacce stesse può indicare se ci sono alti livelli di trasmissione nell'ambiente del frutteto, ha detto Harper, ma le erbacce non ospitano tanto fitoplasma quanto gli alberi infetti.
Quando cerca il patogeno nel paesaggio naturale intorno ai frutteti, non trova i ceppi moderni. "Si sta riversando dal frutteto nella natura, non arriva dall'altra parte", ha detto.
Nel frattempo, gli scienziati continuano a cercare potenziali biocontrolli. César Reyes Corral, uno studente laureato della WSU che collabora con Northfield, ha trovato due specie nel Pacifico nordoccidentale che parassitano le cavallette: la mosca dalla testa grossa e la vespa a tenaglia.
"Sappiamo che sono presenti, ma dobbiamo capire quale sia il loro impatto sulle popolazioni di cavallette", ha detto Reyes Corral. A tal fine, sta sviluppando uno strumento di screening genetico in grado di analizzare i tessuti delle cavallette per rilevare il DNA di più parassitoidi in un unico test.
"Stiamo parlando di irrorare ogni due settimane per mesi, quindi l'idea di un agente di biocontrollo è molto eccitante, ma siamo ancora nelle fasi iniziali", ha detto.
Il genetista dell'USDA William Walker e i suoi colleghi hanno recentemente sequenziato il genoma di C. reductus e C. geminatus, un altro vettore di cavallette meno comune. Hanno anche mappato il trascrittoma - un esame di tutti i geni che vengono attivamente tradotti in proteine - nelle cavallette infette rispetto a quelle non infette di entrambe le specie e nelle teste rispetto ai corpi.
"Stiamo cercando di capire come il patogeno della malattia X sfrutti la cavalletta per facilitare il proprio ciclo vitale", ha detto Walker. "Questo potrebbe fornirci obiettivi di manipolazione, come l'uso di biopesticidi o altre forme di disturbo per arrestare il ciclo vitale dell'insetto".
Non è così inverosimile come sembra. Recentemente è stato registrato un biopesticida irrorabile che utilizza una tecnica di silenziamento genico nota come interferenza dell'RNA per inibire un enzima chiave dello scarabeo della patata del Colorado. Secondo Walker, se i ricercatori riusciranno a identificare i geni chiave che potrebbero bloccare un percorso che trasforma la cavalletta in un vettore competente, un approccio simile potrebbe essere praticabile.
Ogni approccio è importante. La lotta alla malattia è un gioco di numeri, ha detto Northfield. "Stiamo riducendo la densità delle cavallette con ogni strumento a nostra disposizione", ha detto. Questo include, in modo cruciale, la rimozione degli alberi infetti. "Vogliamo ridurre la percentuale di alberi dannosi", ha detto Northfield. "Se eliminassimo i fitoplasmi dal nostro sistema, non ci preoccuperemmo più delle cavallette".
Fonte: Good Fruit Grower
Immagini: Good Fruit Grower
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