Nuove strategie per il miglioramento della "plant immunity" mediante induzione della resistenza sistemica acquisita.

Gli agenti patogeni (batterici e fungini), causa di stress biotico nelle piante, rappresentano un fattore determinante il calo delle rese produttive. Al fine di ottimizzare e aumentare le produzioni agricole, l'uomo è sempre stato alla ricerca di nuove strategie in grado di alleviare gli effetti di tali stress. Fino ad oggi, una delle strategie più utilizzate per combattere le malattie fungine è stata l'utilizzo dei fungicidi. Tuttavia si sono sviluppati fenomeni di resistenza non solo nei funghi patogeni delle piante, ma anche in alcuni funghi patogeni pericolosi per l'uomo. In questo elaborato è stato sviluppato il tema relativo ad alcune nuove strategie impiegate per ridurre l'impatto degli stress biotici nelle piante. L'interazione pianta-patogeno nei sistemi agricoli può essere spiegata mediante l'analogia con il pendolo gravitazionale: prima del processo di domesticazione delle piante il pendolo si trovava al suo equilibrio, cioè in una condizione bilanciata tra pianta e patogeno nell'ambiente. La crescente azione antropica ha spostato il pendolo lontano dalla prevalenza del patogeno grazie all'applicazione di diverse tecniche agricole e l'utilizzo di agrofarmaci (come i fungicidi). Tuttavia, tali pratiche agricole hanno permesso lo sviluppo di fenomeni di resistenze dei patogeni nei confronti degli agrofarmaci portando il pendolo a tornare al suo equilibrio. Questa condizione costringe l'uomo a trovare strategie alternative per continuare a mantenere il pendolo lontano dalla prevalenza del patogeno. Tra queste, il miglioramento della ¿plant immunity¿ mediante l'induzione della resistenza sistemica acquisita (SAR) rappresenta una valida strategia. La SAR è una forma di resistenza indotta nella pianta in seguito a una situazione di stress, come l'attacco di un patogeno. Il riconoscimento di un organismo patogeno da parte di una cellula vegetale causa una serie di risposte di difesa locali, dove è avvenuto l'attacco del patogeno, ma anche una risposta sistemica, la SAR, nei tessuti distali, i quali diventano maggiormente preparati e potenziati nei confronti di un eventuale patogeno. L'induzione della SAR è regolata da un fitormone prodotto dalla pianta, l'acido salicilico (SA), il quale controlla le risposte di difesa della pianta attraverso il legame con la sua proteina recettrice NPR1. E' stato proposto che mediante l'utilizzo di immunomodulanti ¿ agrofarmaci in grado di regolare la ¿plant immunity¿- è possibile aumentare l'efficienza della SAR prima e durante l'attacco del patogeno inducendo meccanismi di immunità definiti ¿just in time¿, cioè al momento opportuno. Nelle piante esiste un compromesso tra immunità e crescita/sviluppo e molti tentativi di miglioramento dell'immunità si traducono in piante con profili di crescita subottimali che influiscono sulla resa. La strategia consigliata consentirebbe di avere colture resistenti al momento opportuno e per il tempo necessario affinché la minaccia venga neutralizzata, permettendo la ripresa della crescita e dello sviluppo e riducendo al minimo la perdita di rendimento. In commercio sono attualmente presenti due prodotti immunomodulanti in grado di indurre la SAR: Actigard (Bion in Europa), contenete come principio attivo benzotiadiazolo (BTH), e Isotianil recentemente introdotto dalla Bayer CropScience, che protegge le colture di riso dalle infezioni fungine. Tuttavia questi agrofarmaci possono essere utilizzati solo su una gamma limitata di colture, per questo è stato proposto di individuare nuovi immunomodulatori, in grado di legare il recettore NPR1, e di conseguenza attivare la SAR. La possibilità di trovare altri ligandi di NPR1 non è intesa a sostituire gli attuali fungicidi efficaci, ma ad integrare gli immunomodulatori con i fungicidi, permettendo di diminuirne l'applicazione sulle colture e, di conseguenza, ridurre la comparsa di resistenza.