Dinamiche eco-evolutive nelle interazioni piante-microrganismi di fronte ai cambiamenti globali

Sia le piante che i microrganismi ad esse associati possono rispondere fortemente ai cambiamenti ambientali. Queste risposte possono essere sia ecologiche (ad esempio un cambiamento globale che altera la demografia delle comunità vegetali o la composizione della comunità microbica) che evolutive (ad esempio un cambiamento globale che interferisce con i meccanismi di selezione naturale sulle popolazioni vegetali o microbiche). Dunque, i cambiamenti globali possono catalizzare feedback eco-evolutivi. Nel presente elaborato, si indagano le risposte ecologiche delle piante mediate dai microrganismi e come questi effetti ecologici possano influenzare la risposta evolutiva delle piante al cambiamento globale dimostrando che le relazioni forti e funzionalmente importanti tra le piante e i microrganismi ad esse associati tendono maggiormente a provocare feedback eco-evolutivi. Una migliore comprensione delle dinamiche eco-evolutive piante-microrganismi potrebbe inoltre fornire informazioni circa la conservazione o addirittura le pratiche agricole. A sostengo di questa tesi è stato analizzato un caso studio in cui si dimostra come i rizobatteri che promuovono la crescita delle piante (PGPR), attraverso la produzione di fitormoni, determinano effetti benefici sui vegetali migliorandone la capacità di crescita e riducendo la suscettibilità allo stress. In condizioni di stress idrico i PGPR producono l’acido abscissico (ABA) che comporta una riduzione della perdita d’acqua e un aumento della biomassa vegetale, del numero delle radici laterali e della quantità di pigmenti fotosintetici e fotoprotettivi. Sono stati studiati gli effetti di un ceppo di Azospirillum brasilense su piante mutanti per la produzione di acido abscissico di Arabidobsis thaliana, valutando le risposte morfofisiologiche e biochimiche in condizioni di normale disponibilità idrica o in condizioni di siccità, e si è dimostrato che l’inoculo batterico migliora le prestazioni delle piante, specialmente in condizioni di siccità.