The growing concern over the adverse effects of chemical insecticides on the environment and human health has driven research towards new eco-compatible solutions for the control of phytopathogens. Recent developments in the field of biological control have demonstrated that entomopathogenic fungi (EPF) offer an effective alternative for managing infestations of Hemiptera. In this thesis the use of EPFs in the fight against different species of Hemiptera has been explored in depth, starting from the isolation of fungal strains coming from different locations in Piedmont. The isolated strains were subjected to morphological and molecular identification in order to constitute a collection of only entomopathogenic strains. Pathogenicity tests were carried out on the recognized strains of the collection in controlled conditions (on Escelidius variegatus) and in open field (on Philaenus spumarius). The research continues by examining the ability of these fungi to endophytically colonize the tissues of Vitis vinifera, with the aim of providing plants with a long-term defense against harmful insects. In summary, a strategy for the use of EPF in biological control against Hemiptera has been outlined, from the isolation and identification of EPF strains to the analysis of pathogenicity, as demonstrated through field and controlled experiments. Finally, through endophytic colonization tests, the interaction between the plant and the fungus and how it evolves over time have been studied. The results obtained suggest that EPFs could play a significant role in promoting sustainable agricultural practices and reducing the use of harmful chemical insecticides.
La crescente preoccupazione per gli effetti avversi degli insetticidi chimici sull'ambiente e sulla salute umana ha spinto la ricerca verso nuove soluzioni eco-compatibili per il controllo dei fitopatogeni che colpiscono colture d’interesse agrario. Le recenti ricerche nell’ambito della lotta biologica hanno dimostrato che i funghi entomopatogeni (EPF) costituiscono un’alternativa efficace per la gestione delle infestazione di Emitteri; ordine di insetti patogeni che comprende alcune tra le specie più dannose per l’ agricoltura. Nella presente tesi è stato approfondito l’impiego degli EPF nella lotta contro diverse specie di Emitteri. Le fasi iniziali della ricerca si sono concentrate sull’isolamento di ceppi fungini da campioni di suolo raccolti in diverse località in Piemonte; con il fine di creare una collezione di ceppi EPF. Sono stati analizzati 103 campioni di suolo, ottenuti sia da terreni destinati all’agricoltura che da habitat naturali, in cui è stata rilevata un'elevata carica microbica. Questi campioni sono rappresentativi del complesso microbioma presente nel suolo, costituito da batteri, funghi, attinomiceti, protozoi e alghe. Tuttavia, le nostre prove si sono concentrate sulla selezione delle specie fungine dotate di attività entomopatogena. Per isolare i ceppi fungini dai campioni di suolo si è proceduto con la tecnica di isolamento microbico per spatolamento e il metodo Galleria Bait. Entrambe le tecniche prevedevano una fase di crescita selettiva in piastra Petri con substrato Sabouraud Dextrose Agar (SDA) contenente antibiotici e antifungini specifici, nel caso dell’isolamento microbico da suolo; o con substrato Potato Dextrose Agar (PDA) addizionato di antibiotici per i ceppi fungini isolati con la tecnica Galleria bait. Le piastre ottenute con le due tecniche di isolamento sono mantenute in termostato a 25 °C per 7 giorni, controllando giornalmente la presenza di eventuali contaminazioni; in caso positivo si procedeva alla purificazione del fungo mediante trasferimento di una porzione del micelio in piastra Petri contenente Agar Malto (AM) e antibiotici. Questo processo è stato ripetuto fino all’ottenimento della coltura in purezza. Dalla fase d’isolamento da suolo abbiamo ottenuto 376 ceppi che sono andati a costituire la collezione preliminare, conservata in frigo a 4 °C su substrato AM solidificato in provetta di vetro a becco di clarino. I ceppi isolati sono stati sottoposti a identificazione morfologica e molecolare al fine di costituire una collezione di soli ceppi EPF. L’identificazione molecolare, sulla base del metodo DNA barcoding, ha permesso di individuare solo i ceppi riconosciuti come EPF in letteratura, riducendo a 228 il numero di ceppi fungini in collezione. L’estrazione del DNA dei 376 ceppi isolati ha consentito l’amplificazione e il sequenziamento delle regioni ITS che sono state confrontate con le sequenze presenti in banca dati. Ciò ha permesso di individuare, a quali specie EPF appartengono i ceppi da noi isolati. L’estrazione del DNA dei ceppi in collezione e la successiva identificazione molecolare sulla base del sequenziamento e del confronto delle regioni ITS, ha permesso di individuare quali dei ceppi da noi isolati sono considerati EPF in letteratura. Sui ceppi della collezione riconosciuti come EPF sono state effettuate prove di patogenicità in condizioni controllate (su Escelidius variegatus) e di semi-campo (su Philaenus spumarius). Le prove di patogenicità in condizioni controllate
Funghi entomopatogeni impiegati nella lotta biologica contro Emitteri
VITTI, DANIELE
2022/2023
Abstract
La crescente preoccupazione per gli effetti avversi degli insetticidi chimici sull'ambiente e sulla salute umana ha spinto la ricerca verso nuove soluzioni eco-compatibili per il controllo dei fitopatogeni che colpiscono colture d’interesse agrario. Le recenti ricerche nell’ambito della lotta biologica hanno dimostrato che i funghi entomopatogeni (EPF) costituiscono un’alternativa efficace per la gestione delle infestazione di Emitteri; ordine di insetti patogeni che comprende alcune tra le specie più dannose per l’ agricoltura. Nella presente tesi è stato approfondito l’impiego degli EPF nella lotta contro diverse specie di Emitteri. Le fasi iniziali della ricerca si sono concentrate sull’isolamento di ceppi fungini da campioni di suolo raccolti in diverse località in Piemonte; con il fine di creare una collezione di ceppi EPF. Sono stati analizzati 103 campioni di suolo, ottenuti sia da terreni destinati all’agricoltura che da habitat naturali, in cui è stata rilevata un'elevata carica microbica. Questi campioni sono rappresentativi del complesso microbioma presente nel suolo, costituito da batteri, funghi, attinomiceti, protozoi e alghe. Tuttavia, le nostre prove si sono concentrate sulla selezione delle specie fungine dotate di attività entomopatogena. Per isolare i ceppi fungini dai campioni di suolo si è proceduto con la tecnica di isolamento microbico per spatolamento e il metodo Galleria Bait. Entrambe le tecniche prevedevano una fase di crescita selettiva in piastra Petri con substrato Sabouraud Dextrose Agar (SDA) contenente antibiotici e antifungini specifici, nel caso dell’isolamento microbico da suolo; o con substrato Potato Dextrose Agar (PDA) addizionato di antibiotici per i ceppi fungini isolati con la tecnica Galleria bait. Le piastre ottenute con le due tecniche di isolamento sono mantenute in termostato a 25 °C per 7 giorni, controllando giornalmente la presenza di eventuali contaminazioni; in caso positivo si procedeva alla purificazione del fungo mediante trasferimento di una porzione del micelio in piastra Petri contenente Agar Malto (AM) e antibiotici. Questo processo è stato ripetuto fino all’ottenimento della coltura in purezza. Dalla fase d’isolamento da suolo abbiamo ottenuto 376 ceppi che sono andati a costituire la collezione preliminare, conservata in frigo a 4 °C su substrato AM solidificato in provetta di vetro a becco di clarino. I ceppi isolati sono stati sottoposti a identificazione morfologica e molecolare al fine di costituire una collezione di soli ceppi EPF. L’identificazione molecolare, sulla base del metodo DNA barcoding, ha permesso di individuare solo i ceppi riconosciuti come EPF in letteratura, riducendo a 228 il numero di ceppi fungini in collezione. L’estrazione del DNA dei 376 ceppi isolati ha consentito l’amplificazione e il sequenziamento delle regioni ITS che sono state confrontate con le sequenze presenti in banca dati. Ciò ha permesso di individuare, a quali specie EPF appartengono i ceppi da noi isolati. L’estrazione del DNA dei ceppi in collezione e la successiva identificazione molecolare sulla base del sequenziamento e del confronto delle regioni ITS, ha permesso di individuare quali dei ceppi da noi isolati sono considerati EPF in letteratura. Sui ceppi della collezione riconosciuti come EPF sono state effettuate prove di patogenicità in condizioni controllate (su Escelidius variegatus) e di semi-campo (su Philaenus spumarius). Le prove di patogenicità in condizioni controllate| File | Dimensione | Formato | |
|---|---|---|---|
|
937574_funghientomopatogenidaimpiegarenellalottabiologicacontrogliemitteri.pdf
non disponibili
Tipologia:
Altro materiale allegato
Dimensione
1.55 MB
Formato
Adobe PDF
|
1.55 MB | Adobe PDF |
I documenti in UNITESI sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
https://hdl.handle.net/20.500.14240/145527