Selezione e caratterizzazione di endofiti di riso come antagonisti contro F. fujikuroi

Rice (Oryza sativa L.) is one of the world's most important crops, consumed by more than 50% of the population. Like other cereal crops, rice is threatened by biotic and abiotic stresses, which reduce its yeld. The main concern in rice cultivation is bakanae desease, caused by the infection of Fusarium fujikuroi. Integration of agronomic practices, resistant varieties and pesticides are traditionally the main strategies to contain this pathogen. Recently, however, the use of fungicides has been significantly reduced in Europe, in order to achieve a sustainable agriculture, to protect the environment and human health. A viable option for crop protection is the use of biocontrol agents (BCA). These microorganisms, usually fungi and bacteria, due to their ability to reduce crop disease symptoms and increase its yeld. During the thesis, the inhibitory capacity of rice endophytes against F. fujiikuroi has been investigated, with the aim of selecting potential BCAs for this pathosystem. The experimental approach started with the isolation of rice endophytes, followed by a preliminary screening, to discard endophytes not capable of reducing bakanae symptoms in vivo. Strains with antagonistic potential were identified using ribosomal sequence analysis. The selected endophytes were characterised in vitro using Double-plate assay and Dual-culture assay, growth at different temperatures and salinities. Lastly, their efficacy as BCAs was confirmed in vivo, laying the foundation for the possible development of commercial formulations.

Il riso (Oryza sativa L.) è una tra le colture più importanti a livello mondiale, consumata da più del 50% della popolazione. Come molte colture cerealicole, è minacciato da stress di natura biotica e abiotica che ne riducono la produttività. La malattia principale che colpisce il riso è la fusariosi, causata da Fusarium fujikuroi. Per il contenimento del patogeno si ricorre all’integrazione di pratiche agronomiche, varietà resistenti e uso di agrofarmaci. Negli ultimi anni, tuttavia, l’uso di fungicidi è stato notevolmente ridotto in Europa, in un’ottica di agricoltura sostenibile per la salvaguardia dell’ambiente e della salute umana. Una valida opzione per la difesa delle colture è l’uso di antagonisti (biocontrol agents, BCA). Si tratta di microrganismi, generalmente funghi e batteri, che, grazie alla loro capacità di contenere i patogeni vegetali, proteggono la coltura e ne permettono una maggiore crescita, aumentandone così le rese. Durante la tesi è stata investigata la capacità inibitoria di endofiti di riso nei confronti di F. fujiikuroi in modo da selezionare potenziali antagonisti di questo patosistema. L’approccio sperimentale utilizzato è partito dall’isolamento di endofiti di riso, seguito da uno screening preliminare per scartare gli endofiti non in grado di ridurre i sintomi della fusariosi in vivo. I ceppi con potenziale antagonistico sono stati identificati tramite analisi delle sequenze ribosomiali. Gli endofiti scelti sono stati caratterizzati in vitro tramite Double-plate assay e Dual-culture assay, crescita a diverse temperature e salinità. Infine, la loro efficacia come BCA è stata confermata in vivo, ponendo le basi per un eventuale sviluppo di formulati commerciali.