Bodyguard al servizio delle radici vegetali

Bodyguard al servizio delle radici vegetali
Le radici vegetali sono esposte all’attacco di numerosi microrganismi e insetti, per i quali
rappresentano una vera e propria manna. Per difendersi da questi pericoli le radici ricorrono a una strategia di sicurezza molto speciale: l’impiego di un esercito di bodyguard, tra
le cui fila milita anche una truppa speciale di batteri che si contraddistingue per la capacità
di difendere la rizosfera, potenziare la resistenza delle piante e produrre nutrienti.
Il suolo è straordinariamente ricco di vita. Densamente popolate sono soprattutto le rizosfere, le porzioni di terreno circostante le radici vegetali. In questo ambiente avvengono gli
scambi di sostanze nutritive tra le radici e gli organismi del suolo, che qui traggono il loro nutrimento anche dalle cellule vegetali morte rilasciate dalle radici durante la crescita. Un bazar, questo, che non è solamente un polo d’attrazione per i partner commerciali, ma anche
per individui loschi e malintenzionati che attaccano le radici danneggiandole.
Se le radici riescono a lavorare indisturbate nonostante il luogo in cui vivono sia così conteso,
gran parte del merito va al sofisticato programma di sicurezza escogitato dalle piante: un
esercito di bodyguard schierato a difesa delle radici contro le aggressioni e lo sfruttamento.
Tra i bodyguard, oltre ai funghi micorrizici* e ai nematodi*, troviamo soprattutto batteri. Per
la preziosa protezione le piante sono disposte a pagare un prezzo: il 10 per cento delle sostanze ricche di energia prodotte con la fotosintesi dalle foglie, tra cui carboidrati e amminoacidi, è versato come salario a questi minuscoli collaboratori.
Piccoli ma potentissimi
I batteri compensano le loro microscopiche dimensioni con la quantità. Un solo grammo di
terra fertile può contenere fino a dieci miliardi di questi organismi unicellulari, ossia un numero superiore a quello degli esseri umani che abitano la Terra. Mediante analisi genetiche
su minuscoli frammenti di radice sono state individuate fino a 100 specie di batteri. La
truppa speciale che protegge le radici vegetali contro gli organismi nocivi è composta dai
batteri appartenenti al genere Pseudomonas, come hanno dimostrato negli scorsi anni i
gruppi di ricerca di Monika Maurhofer del Politecnico federale di Zurigo e di Christoph Keel
dell’Università di Losanna.
Le diverse specie e varietà di piante sono dotate di scudi batterici specifici che producono un
cocktail di sostanze velenose efficaci contro funghi dannosi e addirittura insetti. «I batteri
hanno un ruolo molto più importante per la salute delle piante di quanto supposto finora»,
afferma Monika Maurhofer.
I batteri non soltanto sopprimono direttamente gli agenti patogeni e i predatori delle piante,
ma sono anche in grado di stimolare i meccanismi di difesa delle piante contro determinate
malattie. Inoltre, contribuendo in modo determinante alla decomposizione dei resti vegetali
presenti sulla superficie del suolo o al suo interno, favoriscono la crescita delle piante. Sono
onnipresenti e dispongono di un ampio spettro di sostanze chimiche ausiliarie per la scissione del materiale organico. Non c’è quasi nulla che non possano decomporre per procurarsi energia. I prodotti finali costituiscono nuovo nutrimento per le piante: sali minerali, acqua e anidride carbonica.
Nuove prospettive per un controllo ecosostenibile degli organismi nocivi
Le ricerche in corso di Monika Maurhofer e Christoph Keel per spiegare le interazioni tra i
batteri Pseudomonas e le piante utili hanno una forte connotazione pratica. L’agricoltura è
quasi completamente in balia degli agenti patogeni che pullulano negli strati profondi del
suolo. I prodotti fitosanitari sparsi sul suolo agiscono sullo strato superficiale ma non su
quello profondo. Con il loro potenziale di protezione, i batteri Pseudomonas aprono la strada
a prospettive completamente nuove nell’ambito del controllo dei parassiti. Il tema centrale
delle attività di ricerca nell’ambito del Programma nazionale di ricerca 68 «Risorsa suolo» riguarda i metodi di coltivazione che supportano al meglio la truppa speciale di batteri del
suolo e quelli che invece ne indeboliscono la forza combattiva. L’incentivazione della moltiplicazione dei batteri o una loro introduzione mirata nel suolo potrebbero contribuire in
modo significativo a realizzare una produzione alimentare più sicura e ecologica.
* cfr. schede 2 e 3
Contatto:
Dr. Monika Maurhofer, Institute of Integrative Biology, Politecnico federale di Zurico, 044 632 38 69, [email protected]
Dr. Christoph Keel, Département de Microbiologie fondamentale, Università di Losanna, 021 692 56 36, [email protected]
L’Assemblea generale delle Nazioni Unite ha proclamato il 2015 «Anno internazionale dei suoli». Per evidenziare l’importanza rivestita dagli organismi del suolo per la vita dell’uomo, l’Ufficio federale dell’ambiente
(UFAM) e il Programma nazionale di ricerca «Risorsa suolo» (PNR 68) presentano e illustrano ogni mese un organismo vivente. Tutte le schede finora pubblicate possono essere scaricate al seguente indirizzo:
www.suoli2015.ch
Didascalia foto
Bodyguard in azione: batteri Pseudomonas su una radice di frumento. Foto: Christoph Keel