Decifrare le risposte allo stress nelle piante di ciliegio: approfondimenti molecolari e fisiologici

Le malattie delle piante si sviluppano quando si verificano contemporaneamente quattro condizioni fondamentali, descritte nella cosiddetta “piramide della malattia”: la presenza di un patogeno, condizioni climatiche favorevoli, un ospite suscettibile e un intervallo di tempo sufficiente affinché questi fattori interagiscano permettendo l’insorgenza della patologia stessa.

I cambiamenti climatici hanno modificato in modo rilevante le condizioni ambientali, uno degli elementi chiave di questa piramide, determinando effetti come l’aumento delle temperature e variazioni nei regimi di precipitazione. Le colture frutticole risentono direttamente di queste trasformazioni ambientali e, allo stesso tempo, possono essere sottoposte a stress dovuti alla presenza di patogeni.

Per far fronte a tali condizioni, le piante attivano diversi meccanismi di difesa, tra cui l’immunità indotta da pattern molecolari associati ai patogeni e l’immunità attivata dagli effettori, che innescano risposte difensive sia a livello locale sia sistemico, contribuendo a limitare la diffusione e la colonizzazione del patogeno.

Stress biotico e abiotico

In uno studio svolto in collaborazione tra Cile, Argentina e Italia, è stata analizzata la risposta di due cultivar di ciliegio dolce, “Santina” e “Bing”, a condizioni di stress, con particolare attenzione alla combinazione di fattori biotici e abiotici. L’obiettivo è stato quello di identificare le differenze nei meccanismi fisiologici e molecolari che permettono alle piante di adattarsi a condizioni sfavorevoli, in questo caso dovute alla pressione da parte di Pseudomonas syringeae e stress idrico.

Per valurare lo status di salute delle piante sono stati misurati parametri come i potenziali idrici, l’attività fotosintetica e la produzione di composti associati alla risposta allo stress. Un elemento chiave dello studio riguarda l’analisi dei meccanismi molecolari coinvolti nella risposta allo stress. In particolare, è stata esaminata l’espressione di geni associati ai sistemi di difesa, come quelli responsabili della produzione di sostanze antiossidanti e della regolazione dei processi cellulari.

Differenze tra cultivar

L’attivazione di tali meccanismi rappresenta una strategia fondamentale per limitare i danni e mantenere l’equilibrio interno della pianta. I risultati evidenziano differenze significative tra le due cultivar analizzate.

La cultivar Bing ha mostrato una risposta particolarmente intensa, con l’identificazione di 4261 geni differenzialmente espressi, evidenziando una marcata riduzione dei processi fotosintetici e una contemporanea attivazione di vie legate alla difesa e alla regolazione ormonale. Al contrario, la cultivar Santina ha manifestato una risposta più contenuta, con 674 geni differenzialmente espressi, focalizzata principalmente sul rafforzamento delle strutture cellulari e del metabolismo secondario.

Risposta allo stress

Le differenze tra le due cultivar nella sensibilità all’acido abscissico sono state associate a una regolazione distinta di specifici fattori trascrizionali, nonostante livelli simili di questo ormone. Inoltre, entrambe le cultivar hanno mostrato un aumento dell’espressione del gene GIGANTEA, suggerendo il suo ruolo chiave come nodo regolatore centrale nel coordinare ritmo circadiano, funzionamento degli stomi e interazioni tra segnali ormonali in condizioni di stress combinato.

In conclusione, la ricerca dimostra che la risposta delle piante dipende da una combinazione di fattori genetici e ambientali. Le differenze osservate tra le cultivar evidenziano il ruolo cruciale della selezione varietale nello sviluppo di colture più resistenti. La comprensione dei meccanismi fisiologici e molecolari alla base della tolleranza allo stress può contribuire alla definizione di strategie più sostenibili e all’adattamento delle colture a condizioni ambientali in continua evoluzione.

Fonte: Carreras, C.; Zamorano, A.; Gamboa, C.; Villalobos-González, L.; Pimentel, P.; Pizarro, L.; Cui, W.; Pinto, M.; Rubilar-Hernández, C.; Llanes, A.; et al. Contrasting Response of Santina and Bing Sweet Cherry Cultivars Under Combined Biotic and Abiotic Stress. Plants 2026, 15, 450. https://doi.org/10.3390/plants15030450 

Fonte immagine: Stefano Lugli

Melissa Venturi
Dottoressa di Ricerca in Scienze e Tecnologie Agrarie, Ambientali e Alimentari - Arboricoltura Generale e Coltivazioni Arboree - Bologna, IT

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