The increasing level of hazardous residues in the nature and food has led the European Union to restrict the use of chemical fungicides, addressing the researchers to face this challenge. Exploiting new natural antagonistic microorganisms against fungal diseases could serve agricultural production in reducing pre and postharvest losses. The aim of this work was to isolate epiphytic and endophytic yeasts from grape berries collected from Vitis vinifera ssp sylvestris populations and used yeast isolates of Vitis vinifera ssp vinifera cultivars from three different farming systems: organic, biodynamic and conventional, as biocontrol agent. Strains able to prevent fungal pathogenic attacks of grape-berries were selected for in vitro and in vivo antagonism experiments against Botrytis cinerea, Aspergillus carbonarius and Penicillium expansum species. The more effective antagonist yeast strains were subsequently assayed for their capability to colonize and grow in grape wounds. The possible modes of action: nutrients and space competition, iron depletion, cell wall degrading enzymes, diffusible and volatile antimicrobial compounds, and biofilm formation, were investigated as well. Two hundred and forty-one yeasts strains belonging to 8 species were isolated, 22 of them showed antagonistic action against all molds. Yeast strains isolated from grape-berries of V. vinifera ssp sylvestris were more effective (up to 60%) against B. cinerea rather than other strains isolated from V. vinifera ssp vinifera. Six antagonistic yeasts, all isolated from wild vines, belonging to 4 species (Meyerozyma guilliermondii, Hanseniaspora uvarum, Hanseniaspora clermontiae and Pichia kluyveri) revealed one or more phenotypical characteristic associated to the analysed modes of action. Finally, 3 yeast strains were submitted to a comparison with a chemical fungicide (37,5% Cyprodinil and 25% Fludioxonil) used against Botrytis in viticolture, in a test on grape berries. An isolated yeast of P. kluyveri results more efficent than the chemical fungicide used, in the condition of growth proposed. This yeast is promising to be used as biocontrol agent against pre and postharvest disease in viticulture.
L'incremento dei residui tossici provenienti dai fungicidi di sintesi chimica, dispersi nell'ambiente e presenti in tracce nel cibo, hanno portato l'Unione Europea a porre limiti più stringenti al loro utilizzo in agricoltura, spingendo la ricerca verso soluzioni alternative. Microrganismi naturalmente presenti sull'uva possono avere un'azione antagonista nei confronti di muffe patogene delle piante agrarie del pre e post-raccolta, che generano perdite di produzione e di qualità. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di isolare dei lieviti da bacche d'uva di Vitis vinifera ssp sylvestris e utilizzare questi isolati, insieme ad altri presenti in collezione presso l'Università degli Studi di Milano provenienti da isolati da uve di Vitis vinifera ssp vinifera (da diverse conduzioni agronomiche: convenzionale, biologico e biodinamico), come possibili agenti di biocontrollo. Questi isolati sono stati sottoposti a test in vivo ed in vitro per verificare la capacità di inibire le muffe Botrytis cinerea, Aspergillus carbonarius e Penicillium expansum, principali problematiche del pre-raccolta. Alcuni isolati hanno mostrato nei test un'effettiva capacità inibitoria anche in vivo su uva. Successivamente, sono stati effettuati dei test per capire la natura di questa inibizione se dovuta alla competizione per lo spazio e per i nutrienti, per la presenza di ferro, per la degradazione della parete della muffa con emissione di enzimi, produzione di sostanze volatili e formazione di biofilm. Da 241 isolati di partenza, 20 mostrano un'azione inibitoria contro tutte le muffe. Gli isolati di lievito da V. vinifera ssp sylvestris sono più efficaci (superiore al 60%) contro B. cinerea rispetto a quelli provenienti da V. vinifera ssp vinifera. Sei lieviti ad azione antagonista, tutti isolati da vite selvatica, appartenenti a 4 specie (Meyerozyma guilliermondii, Hanseniaspora uvarum, Hanseniaspora clermontiae e Pichia kluyveri) rivelano una o più caratteristiche associate ai modi d'azione. Infine, tre lieviti, scelti dai sei precedenti, sono stati confrontati con un fungicida di sintesi chimica (37,5% Cyprodinil e 25% Fludioxonil), utilizzato contro Botrytis in viticoltura, in un test su acini d'uva. Un isolato di P. kluyveri risulta più efficace del fungicida utilizzato, nelle condizioni di crescita proposte. Questo isolato è un promettente lievito da utilizzare nel biocontrollo delle muffe del pre- e post-raccolta in viticoltura.
Selezione di lieviti per il biocontrollo contro muffe patogene della vite (Vitis vinifera).
MANGIERI, NICOLA
2015/2016
Abstract
L'incremento dei residui tossici provenienti dai fungicidi di sintesi chimica, dispersi nell'ambiente e presenti in tracce nel cibo, hanno portato l'Unione Europea a porre limiti più stringenti al loro utilizzo in agricoltura, spingendo la ricerca verso soluzioni alternative. Microrganismi naturalmente presenti sull'uva possono avere un'azione antagonista nei confronti di muffe patogene delle piante agrarie del pre e post-raccolta, che generano perdite di produzione e di qualità. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di isolare dei lieviti da bacche d'uva di Vitis vinifera ssp sylvestris e utilizzare questi isolati, insieme ad altri presenti in collezione presso l'Università degli Studi di Milano provenienti da isolati da uve di Vitis vinifera ssp vinifera (da diverse conduzioni agronomiche: convenzionale, biologico e biodinamico), come possibili agenti di biocontrollo. Questi isolati sono stati sottoposti a test in vivo ed in vitro per verificare la capacità di inibire le muffe Botrytis cinerea, Aspergillus carbonarius e Penicillium expansum, principali problematiche del pre-raccolta. Alcuni isolati hanno mostrato nei test un'effettiva capacità inibitoria anche in vivo su uva. Successivamente, sono stati effettuati dei test per capire la natura di questa inibizione se dovuta alla competizione per lo spazio e per i nutrienti, per la presenza di ferro, per la degradazione della parete della muffa con emissione di enzimi, produzione di sostanze volatili e formazione di biofilm. Da 241 isolati di partenza, 20 mostrano un'azione inibitoria contro tutte le muffe. Gli isolati di lievito da V. vinifera ssp sylvestris sono più efficaci (superiore al 60%) contro B. cinerea rispetto a quelli provenienti da V. vinifera ssp vinifera. Sei lieviti ad azione antagonista, tutti isolati da vite selvatica, appartenenti a 4 specie (Meyerozyma guilliermondii, Hanseniaspora uvarum, Hanseniaspora clermontiae e Pichia kluyveri) rivelano una o più caratteristiche associate ai modi d'azione. Infine, tre lieviti, scelti dai sei precedenti, sono stati confrontati con un fungicida di sintesi chimica (37,5% Cyprodinil e 25% Fludioxonil), utilizzato contro Botrytis in viticoltura, in un test su acini d'uva. Un isolato di P. kluyveri risulta più efficace del fungicida utilizzato, nelle condizioni di crescita proposte. Questo isolato è un promettente lievito da utilizzare nel biocontrollo delle muffe del pre- e post-raccolta in viticoltura.| File | Dimensione | Formato | |
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