Peronospora del girasole, una pletora di razze

Negli ultimi anni in Italia si sono osservati casi sempre più numerosi di infezioni da peronospora su girasole. Effettivamente la fitopatia ha subito una progressiva evoluzione ed incremento parallelamente alla diffusione della coltura, ma in Italia, contrariamente a quanto verificatosi nel resto dei paesi elianticoli europei, in primis Francia, Spagna ed Est-Europa, la sua propagazione si è registrata in ritardo, con la segnalazione dei primi casi solo 15-20 anni fa, mentre solo negli ultimi 5-6 anni la situazione ha assunto dei connotati preoccupanti. Fortunatamente, almeno per il momento, non si osservano altre patologie rilevanti al di fuori di questa sull’oleifera, al contrario degli altri paesi; questo la posiziona in un’ottica di primo piano nella difesa per lo sviluppo della composita.

La peronospora del girasole è causata da un parassita fungino (Plasmopara halstedii Novot.) appartenente alla classe degli Oomiceti in grado di provocare forti diminuzioni della produzione in funzione degli attacchi portati alla pianta ospite: infezioni primarie precoci solitamente causano il disseccamento della plantula con la conseguente morte; infezioni primarie tardive causano il nanismo della pianta, con evidente raccorciamento degli internodi dello stelo, ridimensionamento del capolino e pressoché completa perdita di produzione; infezioni secondarie determinano danni tanto più gravi quanto più queste si manifestano precocemente rispetto allo sviluppo della pianta.

Come si controlla

Il suo controllo si realizza attraverso trattamenti di concia alla semente e/o, soprattutto, attraverso meccanismi di tolleranza/resistenza introdotti geneticamente negli ibridi coltivati. Questo lavoro è iniziato in Francia, dove, a partire dal 1966, anno a cui si fa risalire la prima comparsa del fungo nella nazione transalpina, si è cercato di inserire progressivamente geni di resistenza Pl negli ibridi commerciali in funzione delle razze che via via comparivano in quel paese. Gli ibridi francesi sono attualmente commercializzati in tutta Europa (in Italia si coltivano genotipi di esclusiva provenienza estera), ma a parte Spagna e Ungheria, pochi sono i paesi in cui si conosce con sicurezza l’evoluzione delle razze di peronospora.

Ciò significa che nel nostro Paese si coltivano ibridi con geni Pl di resistenza a razze presenti in Francia senza sapere quali siano in realtà quelle presenti in Italia, né tanto meno l’evoluzione del patogeno nel nostro paese. Il fungo, perciò, sul territorio nazionale subisce di fatto una pressione genetica dettata dalle scelte di coltivazione degli ibridi commerciali di provenienza estera e non da una strategia mirata a rallentarne l’evoluzione con il rischio di comparsa di patotipi a cui non corrisponde ancora nessuna resistenza Pl. Questo problema diventa progressivamente più rilevante se si pensa che la strategia delle ditte distributrici, dovendo queste orientarsi alla cieca nel mercato italiano per la mancanza di informazioni, non potendo adottare un programma di lotta mirata, è basata sulla vendita di genotipi dotati della massima resistenza, nell’intento di operare in ogni caso la difesa della coltura.

L’altra via di controllo del patogeno ha segnato un significativo stop con la comparsa, fin dal 1992, della resistenza del fungo a Metalaxyl e ad altre sostanze attive efficaci nel controllo degli Oomiceti utilizzate per la concia della semente. P. halstedii ha, infatti, una grande capacità di adattabilità ambientale che ha portato allo sviluppo di resistenze ai principali prodotti antimicotici, con conseguente riduzione della possibilità di controllo anche per un incremento della pressione attraverso l’immissione di nuovi genotipi resistenti. Questo problema rischia di compromettere la coltivazione stessa del girasole in Italia, anche perché, con condizioni predisponenti la malattia, non sono rari i casi di distruzione dal 30 al 60% delle coltivazioni.

Per difendere la coltura del girasole in Italia è perciò utile effettuare uno studio capillare e sistematico sulla presenza ed evoluzione delle razze di peronospora sul territorio nazionale, a partire dalle aree di maggiore diffusione della composita, colmando il divario esistente con gli altri Paesi europei, e poter così avere una parte attiva nella iniziativa in atto per rallentare l’evoluzione dei patotipi e conseguentemente programmare una efficace azione di protezione della oleaginosa a livello nazionale.

Progetto triennale

A questo scopo la Regione Marche ha finanziato un progetto di ricerca triennale (Bando Studio e Ricerca - L.R. 37/99 - DGR 1419 del 23.11.2016) per effettuare uno studio riguardante la caratterizzazione delle razze di P. halstedii presenti sul territorio marchigiano, come prototipo di lavoro per una più completa conoscenza della diffusione del patogeno anche nei restanti areali elianticoli italiani. Il progetto Perma (Peronospora Regione Marche), ovvero “Studio delle razze di peronospora del girasole presenti sul territorio marchigiano per il contenimento del patogeno”, realizzato, a partire dal 2019, dal Consiglio per la ricerca in agricoltura e l’analisi dell’economia agraria-Centro di ricerca Cerealicoltura e Colture industriali (Crea-CI), in collaborazione con il Servizio Fitosanitario Regionale dell’Agenzia per i Servizi nel Settore Agroalimentare delle Marche (Assam), ha lo scopo di identificare le razze di P. halstedii attualmente presenti nei principali areali di coltivazione della regione Marche.

Il territorio della regione è stato suddiviso nei due anni di prova in aree di saggio per lo studio delle razze di peronospora presenti, considerando, in un primo approccio, la ripartizione territoriale in province all’interno della quale è stata individuata almeno una località da cui prelevare campioni di foglie di girasole infette da P. halstedii (tab. 1). Queste sono state portate presso il laboratorio fitopatologico del Crea-CI della sede di Rovigo e mantenute a 15 °C per circa 24 ore, al buio. Le zoospore del patogeno sono state raccolte direttamente dalle foglie e poste in sospensione in acqua deionizzata: la concentrazione dell’inoculo di circa 30.000 spore/ml è stata determinata utilizzando un emocitometro.

Per l’identificazione delle razze di P. halstedii, sono state utilizzate 12 linee differenziali di girasole (tab. 2) mantenute in purezza presso l’Az. agricola “Settempedana” del Crea CI di Osimo. I semi di queste linee sono stati sterilizzati immergendoli in una soluzione di ipoclorito all’1% per 10 minuti, risciacquati con acqua sterile, al fine di inibire lo sviluppo di funghi saprofiti (soprattutto quelli appartenenti ai generi Alternaria e Rhizopus), che possono rendere difficoltosa l’interpretazione dei risultati. I semi sono stati quindi posti a germinare su carta a una temperatura di 22 °C fino al raggiungimento di una radichetta di almeno 2,00 ÷ 2,5 cm. Venti plantule per ogni linea differenziale sono state inoculate con immersione nella sospensione conidica ottenuta dalle foglie dei campioni di campo di ogni singola località, per 3 ore a 15 ± 2 °C. Le plantule inoculate sono state poste in camera di crescita su un substrato di vermiculite (fotoperiodo di 16 ore e alternanza di temperatura 18 °C – 22 °C) fino allo sviluppo della prima foglia vera. Per favorire la sporulazione del patogeno le piante sono state portate a una temperatura di 15-18 °C con 100% di umidità relativa per 24 ore.

Situazione molto eterogenea

L’identificazione delle razze di peronospora è stata effettuata secondo il Sistema universale per la determinazione e la designazione delle razze di P. halstedii basato sul sistema a “triplette” sviluppato da Limpert e Muller (1994) e modificato da Gulya nel 1998. Le linee differenziali sono state considerate sensibili al ceppo saggiato in presenza di sporulazione sui cotiledoni e sulle prime foglie vere in accordo con quanto definito da Mouzeyar et al. (1994) e Molinero-Ruiz et al. (2008).

Durante il primo anno del progetto, il 2019, sono state messe a punto le procedure di raccolta e gestione dei campioni delle foglie infette da peronospora e in parte quelle di laboratorio, volte alla preparazione del patogeno da inoculare sulle linee differenziali di girasole. Nell’annata 2020 le infezioni di peronospora nella regione Marche non sono state particolarmente diffuse e intense, pertanto vi sono state difficoltà nel reperire l’inoculo e nel portarlo alla concentrazione prevista dal protocollo di lavoro.

Lo screening degli isolati raccolti nelle quattro località (tab. 1) condotto sulle linee differenziali (tab. 2) non ha indotto sintomi di malattia sulle linee differenziali dalla D10 alla D12. Nel campione raccolto nella provincia di Pesaro-Urbino (tab. 3) sintomi di infezione sono stati rilevati sulle linee D1, D2 e D5 (profilo di virulenza 320), mentre in quelli prelevati nella provincia di Ancona e precisamente a Osimo (An) l’espressione della malattia è stata rilevata solo sulle linee differenziali D1 e D5 (profilo di virulenza 120). In località Montefano (Mc) l’inoculo raccolto ha dato sintomi sulle foglie delle differenziali D1, D2, D3, D4, D5, e D9 (profilo di virulenza 734), mentre a Montalto Marche (Ap) con sintomi sulle differenziali D1, D2, D3, D4 e D5 il profilo di virulenza rilevato è stato il 730.

Il 2021, con una stagione primaverile-estiva di nuovo molto siccitosa, ha limitato ancora una volta lo sviluppo di forti e diffuse infezioni di peronospora sulle coltivazioni della Regione Marche; infatti, non sono state rilevate infezioni in località site nelle provincie di Pesaro e Ascoli Piceno. In quattro ambienti (tab. 3) sono stati raccolti campioni di foglie con infezioni tale per cui è stato possibile isolare e concentrare l’inoculo al valore richiesto dalla procedura di lavoro. A Osimo (An) il profilo di virulenza è risultato essere 704-7 (presenza contemporanea di sporulazione sulle differenziali D1, D2, D3, D9, D10, D11 e D12: lo sviluppo di P. halstedii su queste ultime tre linee è sicuramente un nuovo aspetto da valutare e confermare nei prossimi anni. A Monteleone (Fm) e Porto Recanati (Mc) i sintomi sono stati rilevati sulle linee D1, D2, D4 e D9 presentando così il profilo di virulenza 314, mentre a Montegiorgio (Fm) il profilo rilevato è stato 307 (positive le differenziali D1, D2, D7, D8 e D9).

Analizzando i risultati di questi due anni di prove, emerge in maniera molto evidente l’eterogeneità delle razze di P. halstedii nella Regione Marche, che ricalca in linea di massima quella presente nel territorio europeo. Particolarmente importante è la presenza della razza 704-7 nella località di Osimo, sito di prelevamento che da decenni è oggetto di prove sperimentali e dove la presenza di ibridi di natura e resistenza diversa possono aver incrementato la pressione, dando poi il risultato che è emerso dall’attività svolta e che conferma la necessità di seguire nel tempo l’evoluzione di questo patogeno.

Il codice a triplette

Nato per uniformare le diverse metodiche di identificazione proliferate contestualmente alla crescente virulenza e diffusione del patogeno nell’ultimo ventennio dello scorso secolo in diverse nazioni, il metodo si basa sul diverso grado di suscettibilità al patogeno di particolari linee di girasole “differenziali”, disponibili pubblicamente, in grado di esprimere reazioni caratteristiche e costanti.

Nel sistema a codice a tripletta le 9 linee differenziali vengono raggruppate in tre gruppi (dette triplette, appunto) di 3 linee ciascuno. A ciascuna razza fisiologica di peronospora si attribuisce un codice numerico a tre cifre determinato in base alla suscettibilità/resistenza di ciascuna linea nei confronti dell’isolato di P. halstedi saggiato. Nello specifico alla risposta di suscettibilità si assegna l’indice 1, 2, o 4 a seconda che si tratti della prima, seconda, o terza linea di ciascuna tripletta (si evita di utilizzare il numero 3 per identificare la terza linea per non ingenerare equivoci), alla resistenza si attribuisce indice 0, a qualunque linea si riferisca. Per ciascuna tripletta i tre indici vengono sommati, ottenendo così la prima, la seconda e la terza cifra del codice a tripletta relativo ad una determinata razza di P. halstedi. In questo sistema più è alto il codice a tripletta, maggiore è il numero delle linee suscettibili alla razza interessata. Si tratta di un sistema aperto (a destra), in grado cioè di essere implementato con l’inserimento di nuove triplette, ogni qualvolta si rendesse necessario identificare nuove razze di peronospora.