I ricercatori dell’Illinois trovano fonti esotiche di r

immagine: gli scienziati dell’Università dell’Illinois hanno esaminato 25 linee di mais con germoplasma esotico e hanno trovato accessi multipli che mostrano una resistenza naturale alla malattia fungina nuova in Nord America, il punto di catrame.
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Credito: Lauren D. Quinn, Università dell’Illinois

URBANA, Ill. Quando la macchia di catrame – una malattia fungina del mais in grado di causare una significativa perdita di resa – è spuntata dal nulla nel 2015, i coltivatori di mais del Midwest hanno dovuto lottare per gestire l’epidemia con pochi strumenti efficaci. Da allora l’industria ha fatto alcuni progressi verso la gestione con i fungicidi dei ricercatori, ma molti concordano che la resistenza è la strada da seguire per vivere con il catrame.

“Ci sono persone che stanno valutando l’utilizzo di fungicidi a modalità d’azione miste, ma sono necessarie ulteriori ricerche per ottimizzare i tempi. In definitiva, penso che avere ibridi resistenti sia la chiave per gestire questa malattia a lungo termine”, afferma Tiffany Jamann, assistente professore presso il Dipartimento di scienze delle colture presso l’Università dell’Illinois e coautrice di un nuovo studio che suggerisce che alcuni germoplasma di mais tropicale possono fornire buone fonti di resistenza alle macchie di catrame.

Jamann e i suoi collaboratori hanno coltivato 25 linee di mais dal progetto Germoplasm Enhancement of Maize (GEM) dell’USDA in nove località in quattro stati. Due accessioni derivate dal germoplasma di Cuba e Brasile – GEMS-0066 e GEMS-0226 – hanno mostrato livelli promettenti di resistenza alle macchie di catrame, indipendentemente da dove sono state coltivate.

“Si sono esibiti costantemente tra i migliori di tutte le linee in ogni ambiente. Mostrare livelli di resistenza simili in tutte le località sono un ottimo indicatore della loro affidabilità”, afferma Sarah Lipps, studentessa di dottorato e autrice principale dello studio. “E poiché queste linee sono disponibili al pubblico, chiunque può utilizzarle in un programma di allevamento per sviluppare ibridi resistenti”.

Jamann osserva: “Queste due accessioni non erano perfette. C’era ancora un po’ di malattia su di loro, ma penso che sia un buon punto di partenza. Ci sono sicuramente miglioramenti da apportare, ma per noi sono stati coerenti in molti ambienti”.

Oltre a identificare due promettenti fonti di resistenza, lo studio offre un nuovo metodo per valutare l’incidenza e la gravità del punto di catrame sul campo.

“In generale, quando valutiamo le malattie fogliari, utilizziamo una scala dallo 0 al 100%”, afferma Lipps. “Ma con la macchia di catrame, poiché crea questi piccoli punti sulla foglia, è davvero difficile stimare con precisione il 5% contro il 20%, ecc. È anche difficile stimare la malattia su una scala percentuale su migliaia di piante per questa malattia.

“Guardando nella letteratura, abbiamo trovato una scala di valutazione utilizzata per l’antracnosi – un’altra malattia fungina – che considera l’incidenza e la copertura nella trama. Quindi abbiamo sviluppato una scala di valutazione da uno a nove per il punto di catrame. È in qualche modo simile a quello che viene utilizzato in America Latina per segnare punti di catrame e funziona bene per i nostri scopi”.

I metodi di punteggio fanno una grande differenza nei programmi di allevamento. Quando gli allevatori valutano dozzine o centinaia di linee alla volta, hanno bisogno di un sistema efficiente e affidabile per misurare la resistenza.

Sebbene abbiano individuato un sistema di punteggio, i ricercatori hanno lottato per inoculare i tracciati di prova con macchie di catrame. Questo perché il fungo che causa la malattia non può essere coltivato in laboratorio. Invece, hanno sparso i residui di piante infette negli appezzamenti o hanno coltivato mais nei campi che erano stati infettati l’anno precedente.

Con l’agente patogeno lasciato a se stesso, i ricercatori hanno riconosciuto il ruolo dell’ambiente nel suo sviluppo.

“Mostriamo molto chiaramente in questo documento che ci sono molte variabili ambientali importanti per questa malattia. Sfortunatamente, solo circa la metà delle nostre sedi ha avuto abbastanza infezioni da permetterci di utilizzare i dati”, afferma Jamann.

Studi precedenti suggeriscono che le condizioni ideali per la malattia includono umidità superiore al 75%, foglie bagnate durante le ore notturne e temperature comprese tra circa 61 e 73 gradi Fahrenheit.

Come passo successivo, Jamann dice che intende cercare i geni che controllano la resistenza ai punti di catrame. Altri ricercatori hanno fatto progressi su questo in Messico, ma Jamann afferma che l’agente patogeno in Messico è leggermente diverso da quello delle battaglie di mais nel Midwest superiore. È possibile che gli stessi geni nel mais si attivino per resistere in entrambi i casi, ma questo deve ancora essere determinato.

Nel frattempo, Jamann pensa che le aziende produttrici di semi potrebbero iniziare a schermare GEMS-0066 e GEMS-0226 rispetto ad altri materiali e potenzialmente incrociarli nelle loro linee d’élite.

“Le aziende si sono interessate a dove cercare la resistenza e cosa potrebbe essere utile per i loro programmi di allevamento. Ecco perché era importante per noi mostrare che c’è una certa resistenza in queste linee”, dice Jamann. “Quindi, non è che un agricoltore possa uscire e piantare subito queste linee, ma possono essere utili per la riproduzione”.

L’articolo “Identificazione della resistenza per Phyllachora maydis di mais in germoplasma di derivazione esotica”, è pubblicato in Agraria [DOI: 10.1002/csc2.20709]. Gli autori includono Sarah Lipps, Damon Smith, Darcy Telenko, Pierce Paul, Nathan Kleczewski e Tiffany Jamann.

Il Dipartimento di Scienze delle colture si trova presso il College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences presso l’Università dell’Illinois Urbana-Champaign.


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