Con l’aiuto delle api si possono studiare i virus delle piante

Circa il 90% della produzione frutticola della British Columbia, in Canada, è costituito da mele e ciliegie. Per ottimizzare i costi di manodopera associati alla gestione e alla raccolta, queste due colture sono spesso coltivate nella stessa azienda agricola, poiché i periodi di fioritura e di maturazione dei frutti sono diversi e consentono un’ottima organizzazione del lavoro durante l’anno.

Le mele e le ciliegie sono sensibili a una serie di patogeni virali esistenti ed emergenti e ogni albero nel tempo può accumulare più virus, con un impatto negativo sulla produzione. Entrambe le specie appartengono alla famiglia delle Rosacee e possono avere insetti vettori in comune che potrebbero facilitare la trasmissione di agenti patogeni tra le specie.

Tra questi, molti virus vegetali possono essere associati al polline o trasmessi attraverso l'impollinazione. Le dinamiche della trasmissione interspecifica dei virus attraverso il polline sono però ancora poco conosciute. Per approfondire questo tema, un’ottima strategia è quella di chiedere la risposta direttamente alle api.

Le api da miele, infatti, vengono impiegate normalmente nei frutteti per aumentare la resa e l'allegagione. In un singolo viaggio di foraggiamento, esse visitano numerose piante e fiori, prelevando essenzialmente piccole quantità di polline da un'ampia gamma di luoghi.

Lo studio condotto in cooperazione tra diversi centri di ricerca canadesi ha utilizzato il polline “campionato” dalle api, su cui è stato eseguito un monitoraggio metagenomico dei virus vegetali in tutta l'area delle piantagioni di ciliegie e mele nella Creston Valley, nella Columbia Britannica (Canada).

Nel dettaglio, i virus estratti dall’RNA del polline sono stati confrontati con l’RNA estratto da foglie e fiori. E’ stata anche effettuata un’analisi filogenetica sulle sequenze nucleotidiche delle proteine di rivestimento dei principali virus identificati. Nei campioni raccolti durante la fioritura di ciliegi e meli nella Creston Valley, sono state identificate popolazioni distinte di virus, di cui il viroma api/polline delle mele era più diversificato di quello delle ciliegie.

Inoltre, numerosi virus sono stati trovati esclusivamente nei campioni di mele. I virus vegetali più frequentemente rilevati in entrambe le colture sono stati il virus A del ciliegio (CVA), il virus del nanismo delle drupacee (PDV), il virus della maculatura anulare necrotica delle drupacee (PNRSV) e il virus F delle drupacee (PVF). Il virus associato alla gommosi degli agrumi e il virus della scanalatura del tronco sono stati identificati solo in melo, il che illustra l'evoluzione nel tempo dei profili virali nello stesso sito. 

Rispetto ai campioni di foglie e fiori, nei campioni di api e polline sono stati rilevati profili virali distinti, indicativi dell'affinità di trasmissione pollinica dei singoli virus. Le analisi filogenetiche della proteina di rivestimento dei quattro virus più presenti hanno mostrato diversità nella sequenza nucleotidica.

Questi risultati possono avere implicazioni per l'evoluzione e le strategie di gestione dei virus. Il virus del nanismo delle drupacee e quello della maculatura anulare necrotica delle drupacee erano più conservati, mentre le sequenze della proteina di rivestimento del virus A del ciliegio e del virus F delle drupacee erano ampiamente diversificate, con più filogruppi distinti identificati.

Da questo studio si può concludere che il viroma del polline nei sistemi frutticoli è estremamente diversificato, sebbene alcuni virus siano più presenti di altri nella Colombia Britannica. Il monitoraggio attraverso le api nei sistemi agricoli si è confermato come metodo efficace per indagare la diversità virale e può essere utilizzato in strategie di gestione più precise. Non ci resta che…tutelare le api.

Fonte: Smadi M, Lee E, Phelan J, Wang A, Bilodeau GJ, Pernal SF, Guarna MM, Rott M and Griffiths JS (2024) Plant virus diversity in bee and pollen samples from apple (Malus domestica) and sweet cherry (Prunus avium) agroecosystems. Front. Plant Sci. 15:1335281. doi: 10.3389/fpls.2024.1335281.
Immagine: SL Fruit Service

Melissa Venturi
Università di Bologna (IT)

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