Una nuova promettente strategia contro la muffa grigia nelle ciliegie

La gestione delle malattie post-raccolta è un tema critico per la filiera della ciliegia dolce, particolarmente suscettibile al deterioramento a causa dell’elevato contenuto idrico, dell’epidermide delicata e dell’intensa attività metabolica. Tra i patogeni più importanti, Botrytis cinerea è responsabile della muffa grigia, e può causare consistenti perdite commerciali.

In questo contesto, uno studio condotto su ciliegie dolci della cultivar ‘Xianfeng’ ha valutato il potenziale degli strigolattoni (SL), fitormoni derivati dai carotenoidi, come elicitori delle risposte di difesa nel post-raccolta. I frutti sono stati trattati con diverse concentrazioni di strigolattoni, comprese tra 0 e 2 μM, e successivamente inoculati con Botrytis cinerea.

I risultati hanno mostrato una risposta fortemente dipendente dalla dose: le concentrazioni basse o moderate hanno esercitato un effetto protettivo, mentre quelle più elevate hanno paradossalmente accelerato lo sviluppo delle lesioni. La concentrazione di 0,1 μM è risultata quella più efficace, riducendo incidenza della malattia, diametro delle lesioni e biomassa fungina rispetto al controllo.

Dopo 48 ore dall’inoculazione, i frutti non trattati avevano raggiunto un’incidenza della malattia del 100% e lesioni superiori a 20 mm, mentre le ciliegie trattate con 0,1 μM di SL mostravano una progressione significativamente più contenuta. A sostegno del ruolo degli strigolattoni, l'impiego di Tis-108, un inibitore della biosintesi degli strigolattoni, ha prodotto effetti opposti, aumentando la suscettibilità dei frutti e accelerando la crescita di B. cinerea.

Il meccanismo alla base della maggiore resistenza

Il meccanismo alla base della maggiore resistenza è stato approfondito mediante un approccio integrato trascrittomico e metabolomico. L’applicazione di 0,1 μM di SL ha determinato una marcata attivazione delle vie metaboliche associate al metabolismo della fenilalanina, alla biosintesi dei fenilpropanoidi e alla biosintesi dei flavonoidi.

In particolare, gli enzimi PAL, C4H e 4CL, considerati nodi fondamentali della via fenilpropanoide, hanno mostrato un incremento sia dell’espressione genica sia dell’attività enzimatica. Parallelamente, è aumentata la produzione di metaboliti secondari associati alle difese, tra cui composti fenolici e flavonoidi. Tra le molecole maggiormente interessate figurano catechina, epicatechina, rutina e acido clorogenico, mentre sono stati osservati incrementi anche di proantocianidine, lignina, floridzina e acido ferulico.

L’attivazione della risposta di difesa non si è limitata al metabolismo fenilpropanoide. Le ciliegie trattate con strigolattoni hanno infatti mostrato una maggiore attività delle proteine correlate alla patogenesi, in particolare chitinasi e β-1,3-glucanasi, enzimi coinvolti nella degradazione della parete cellulare dei funghi. Anche i relativi geni, PaCHI e PaGLU, insieme a PaPR4, sono risultati maggiormente espressi rispetto ai trattamenti di controllo e con Tis-108.

Nel complesso

Nel complesso, i dati indicano che gli strigolattoni non agiscono semplicemente come sostanze ad attività antifungina diretta, ma sembrano funzionare soprattutto come induttori o “primers” della risposta di difesa della ciliegia, preparando i tessuti a reagire più efficacemente all’infezione. L’incremento coordinato dell’attività delle vie fenilpropanoidi, dei metaboliti fenolici, dei flavonoidi e della lignificazione contribuisce infatti a rafforzare le difese biochimiche e strutturali del frutto.

Dal punto di vista applicativo, il risultato è interessante perché mostra il potenziale degli elicitori ormonali come strumento complementare per una gestione più sostenibile delle patologie post-raccolta. Tuttavia, la marcata risposta dose-dipendente rappresenta un elemento cruciale: l’effetto protettivo osservato a 0,1 μM non può essere automaticamente esteso a concentrazioni superiori, che nello studio hanno invece favorito lo sviluppo della malattia.

I ricercatori indicano pertanto gli SL come promettenti candidati per nuove strategie di controllo della muffa grigia, pur sottolineando la necessità di ulteriori studi per chiarire i meccanismi di segnalazione coinvolti e verificarne l’efficacia in condizioni applicative.

Fonte: Wang, H., Zhu, Y., Li, Z., Li, X., Xu, H., Hao, S., Abbas, A., Guo, Y., & Ji, N. Strigolactone-mediated resistance to gray mold in postharvest cherry fruit revealed by physiological and omics analyses. Available at SSRN 6464558. PRE-PRINT https://dx.doi.org/10.2139/ssrn.6464558 

Fonte immagine: Stefano Lugli

Andrea Giovannini
Dottore di Ricerca in Scienze e Tecnologie Agrarie, Ambientali e Alimentari - Arboricoltura Generale e Coltivazioni Arboree, Università di Bologna, IT

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