La siccità è uno dei principali fattori di stress abiotico che minacciano la produzione in ciliegio dolce. Questa specie è infatti particolarmente sensibile allo stress idrico, specialmente a causa del suo apparato radicale superficiale, in particolare quando si utilizzano portinnesti nanizzanti come Gisela 5.
Un recente studio ha proposto un nuovo approccio per migliorare la resilienza del ciliegio alla siccità, sfruttando le potenzialità di un fungo endofita (dark septate endophytes - DSE), identificato come S16. Lo studio, condotto da ricercatori cinesi, ha integrato dati fisiologici, metabolomici, trascrittomici e caratterizzazioni del microbioma rizosferico, offrendo una visione complessiva e dettagliata dei meccanismi attivati dall’interazione pianta-endofita.
L’inoculazione di S16 su Gisela 5 ha mostrato effetti su crescita e fisiologia, soprattutto in condizioni di stress idrico simulato. Le piante trattate hanno mostrato una maggiore biomassa radicale e aerea, un aumento del contenuto relativo di acqua (RWC), una riduzione della perdita elettrolitica ed una maggiore attività fotosintetica.
Inoltre, è stato registrato un aumento degli antiossidanti di difesa: i livelli di ROS (H2O2 e O2−) sono risultati inferiori nei tessuti delle piante inoculate, grazie alla maggiore attività di enzimi come superossido dismutasi (SOD), perossidasi (POD) e catalasi (CAT). Questi risultati mostrano come S16 sia in grado di “preparare” la pianta a rispondere più efficacemente allo stress attraverso un vero e proprio “priming” fisiologico e biochimico.
Uno studio più approfondito sulla metabolomica ha evidenziato una marcata attivazione della biosintesi dei flavonoidi e dei composti fenilpropanoidi, metaboliti noti per la loro funzione protettiva contro lo stress ossidativo.
In particolare, il contenuto di acido cinnamico (CA), metabolita chiave della via dei fenilpropanoidi, è aumentato sensibilmente nelle piante trattate con S16. Questo composto è risultato così importante da essere testato anche con somministrazione esogena: l’applicazione di CA a 0,5 mM ha replicato e amplificato gli effetti benefici osservati con l’inoculo fungino, migliorando la tolleranza alla siccità attraverso la riduzione dei ROS, l’aumento della prolina e l’attivazione delle difese antiossidanti.
Parallelamente, le analisi trascrittomiche hanno mostrato una profonda riorganizzazione del profilo genico delle radici di Gisela 5. In condizioni di stress, molti geni sono risultati up-regolati nelle piante inoculate con S16 rispetto al controllo.
Le vie maggiormente coinvolte includevano il metabolismo degli amminoacidi (fenilalanina, glicina, treonina), dei carboidrati, dei lipidi e la biosintesi di flavonoidi e antociani.
L’inoculazione con S16, specialmente se combinata con il trattamento esogeno di acido cinnamico, ha determinato un cambiamento nella composizione microbica della rizosfera più favorevole alla salute vegetale, aumentando la quantità di batteri promotori della crescita (tra cui Sphingomonas, Stenotrophobacter, Parcubacteria) e funghi benefici appartenenti agli ordini Sordariales e Hypocreales, come Humicola e Fusarium.
Questo suggerisce che S16 non agisce solo a livello endofitico, ma influenza anche la microbiologia del suolo, creando un ambiente che favorisce la sopravvivenza della pianta in condizioni avverse.
In conclusione, il fungo endofita S16 si è dimostrato una promettente risorsa per la cerasicoltura in ambienti a rischio siccità. La sua capacità di attivare vie metaboliche protettive, migliorare l’attività antiossidante, favorire l’accumulo di metaboliti chiave e migliorare la comunità di microorganismi della rizosfera lo rendono un candidato ideale per applicazioni agronomiche mirate al miglioramento della tolleranza alla siccità.
Fonte: Pang, Q., Qu, D., Li, W., Zhou, J., Yang, Y., Wang, L., Zheng, D., Liu, Y., Zhang, R., Yang, L., Wu, F., Zhang, X., & Su, H. (2025). Muti-omics insights the enhancement of drought tolerance in sweet cherry with dark septate endophyte S16. Plant Physiology and Biochemistry, 222, 109716. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2025.109716
Fonte immagine: SL Fruit Service
Andrea Giovannini
Università di Bologna
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