A cura di: Accademia Nazionale dei Lincei

 

Le piante coltivate interagiscono continuamente con un numero elevatissimo di micro e macro organismi, che nel loro insieme costituiscono il micro e macrobioma in qualche modo associato al vegetale. Il microbioma include tutti quei microrganismi (funghi, batteri) e entità biologiche più piccole (es. virus) che vivono o possono vivere sulla pianta, nei suoi immediati dintorni o all’interno della stessa, mentre il macrobioma può essere considerato l’insieme di insetti, acari, nematodi, ed altri invertebrati o parassiti che vivono in associazione o a scapito dell’ospite. Le ultime ricerche, basate sull’applicazione delle tecniche più avanzate per l’analisi dei genomi, hanno dimostrato che la natura dell’interazione tra la pianta e il suo micro- e macro-bioma può determinare il successo o meno di una coltivazione e comunque  il livello di resa che si riesce ad ottenere.

Infatti, l’ottenimento di una produzione al contempo qualitativamente e quantitativamente elevata può essere notevolmente favorito dall’instaurarsi in associazione con la pianta di un micro o macrobioma benefico, duraturo e sufficientemente ricco in biodiversità, con i tipici effetti positivi ad esempio sulla resistenza della coltura a diversi agenti di stress biotici e abiotici. Ad esempio, una pianta colonizzata da una comunità microbica utile e ben strutturata, rispetto ad un’altra la cui produttività dipende fortemente dall’applicazione massiva di potenti agrochimici, nel lungo periodo rende di più, ha un ridotto impatto negativo sull’ambiente e sulla disponibilità di risorse naturali, e genera alimenti più sani e nutrienti. Ovviamente, la complessità generata dalla co-evoluzione degli organismi coinvolti in queste interazioni rende non facile trasformare le conoscenze acquisite in biotecnologie aventi una reale valenza applicativa, seppure queste ultime rappresentano necessarie innovazioni da introdurre nella pratica agricola in linea con quanto previsto dalle ultime disposizioni normative anche a livello europeo.

Infine, il seminario tratta brevemente di alcuni esempi particolarmente interessanti di interazione tra la piante ed i suoi co-abitanti, raccontando storie di cooperazione funzionale che si risolve in un beneficio di tutti i partner coinvolti, ma anche di raffinate e mutevoli strategie di attacco e parassitismo a cui corrispondono reazioni di difesa spesso, ma non sempre, efficaci, multifattoriali e a volte anche “isteriche”. In ogni caso, l’incredibile varietà di meccanismi molecolari coinvolti rappresenta un immenso patrimonio di informazioni da cui derivare le future strategie di gestione delle colture allo scopo di assicurare una produzione agro-alimentare cosiddetta da “tripla S” (Sufficiente, Sicura e Sostenibile).

Le piante coltivate interagiscono continuamente con un numero elevatissimo di micro e macro organismi, che nel loro insieme costituiscono il micro e macrobioma in qualche modo associato al vegetale. Il microbioma include tutti quei microrganismi (funghi, batteri) e entità biologiche più piccole (es. virus) che vivono o possono vivere sulla pianta, nei suoi immediati dintorni o all’interno della stessa, mentre il macrobioma può essere considerato l’insieme di insetti, acari, nematodi, ed altri invertebrati o parassiti che vivono in associazione o a scapito dell’ospite. Le ultime ricerche, basate sull’applicazione delle tecniche più avanzate per l’analisi dei genomi, hanno dimostrato che la natura dell’interazione tra la pianta e il suo micro- e macro-bioma può determinare il successo o meno di una coltivazione e comunque  il livello di resa che si riesce ad ottenere.

Infatti, l’ottenimento di una produzione al contempo qualitativamente e quantitativamente elevata può essere notevolmente favorito dall’instaurarsi in associazione con la pianta di un micro o macrobioma benefico, duraturo e sufficientemente ricco in biodiversità, con i tipici effetti positivi ad esempio sulla resistenza della coltura a diversi agenti di stress biotici e abiotici. Ad esempio, una pianta colonizzata da una comunità microbica utile e ben strutturata, rispetto ad un’altra la cui produttività dipende fortemente dall’applicazione massiva di potenti agrochimici, nel lungo periodo rende di più, ha un ridotto impatto negativo sull’ambiente e sulla disponibilità di risorse naturali, e genera alimenti più sani e nutrienti. Ovviamente, la complessità generata dalla co-evoluzione degli organismi coinvolti in queste interazioni rende non facile trasformare le conoscenze acquisite in biotecnologie aventi una reale valenza applicativa, seppure queste ultime rappresentano necessarie innovazioni da introdurre nella pratica agricola in linea con quanto previsto dalle ultime disposizioni normative anche a livello europeo.

Infine, il seminario tratta brevemente di alcuni esempi particolarmente interessanti di interazione tra la piante ed i suoi co-abitanti, raccontando storie di cooperazione funzionale che si risolve in un beneficio di tutti i partner coinvolti, ma anche di raffinate e mutevoli strategie di attacco e parassitismo a cui corrispondono reazioni di difesa spesso, ma non sempre, efficaci, multifattoriali e a volte anche “isteriche”. In ogni caso, l’incredibile varietà di meccanismi molecolari coinvolti rappresenta un immenso patrimonio di informazioni da cui derivare le future strategie di gestione delle colture allo scopo di assicurare una produzione agro-alimentare cosiddetta da “tripla S” (Sufficiente, Sicura e Sostenibile).