Flavescence dorée is one of the main causing agents of grapevine yellows (GY). Phytoplasmoses are the most economically important diseases affecting Vitis vinifera L. in several European countries. Flavescence dorée (FD) appeared for the first time in Europe sixty years ago. Since the '90s this disease has spread in a relevant way and at the moment this phytoplasma infection is particularly present in the Northern areas of Italy. In general, symptoms appear on the plant one year after the infection and only rarely infected grapevines are able to undergo a spontaneous remission of symptoms, a phenomenon known as recovery (REC). Moreover, mechanisms and dynamics of REC are largely unknown and still debated. FD is mainly spread by the vector insect Scaphoideus titanus Ball (Homoptera Cicadellidae). At present, agricultural strategies directed at managing the infection spreading are limited to prevention techniques, which are mainly focused on killing the vector agent. This thesis aims to analyze Flavescence dorée infection in potted grapevines (Vitis vinifera L.), grown in greenhouse under semi-controlled conditions, through the application of physiological and molecular techniques. In this work, 176 bench grafted vines, of which 150 of 3 different grape varieties, Barbera, Nebbiolo, Moscato, and 26 Kober 5BB (Vitis berlandieri x Vitis riparia) scions were used. Bench grafted vines and scions were planted in pots housed in two tunnels under semi-controlled conditions. In the first tunnel inoculated grapevines were put, whereas healthy plants, used as control, were placed in the second one. Vector insects were first obtained in laboratory during an acquisition phase of FD phytoplasma on Vicia faba plants. Subsequently, infected insects were put in contact with target grapevines for 10 days during the natural period of infection (June ¿ July). At the end of the inoculation phase, STs were collected and processed for DNA extraction in order to assess the percentage of infected insects. Detection of FD phytoplasma in target insects was carried out by PCR. The same year of the infection, in October, leaf ribs were collected from inoculated and control plants in order to confirm the sanitary status (infected or healthy) by molecular diagnosis. Indeed, plant samples were processed for DNA extraction and analyzed by Real Time PCR (qPCR) to detect the presence or absence of FD phytoplasma. The results, obtained on plant material collected two months after the inoculation treatment, showed that the amount of infected grapevines changes in relation with the type of the variety analysed. For instance, the Barbera cultivar is the most infected one, with a percentage of infected plants up to 25% of the total, followed by Nebbiolo (22%) and Kober 5BB plants (6%). Moscato has instead shown negative results. A second control was done in January (during the dormancy period) on root samples obtained from those plants previously resulted either positive or negative at the qPCR assay, in order to look for any traces of FD phytoplasma. Molecular analysis to detect Flavescence dorée phytoplasma in the root samples were negative. To our knowledge, this experimental trial is the first work aimed at investigating the Flavescence dorée phytoplasma infection and recovery phenomena in potted grapevines upon semi-controlled conditions.
La Flavescenza dorata rappresenta uno dei principali giallumi della vite in Europa e la patologia più economicamente rilevante in viticoltura. A partire dagli anni '90 la fitoplasmosi si è diffusa in modo rilevante soprattutto nel Nord-Ovest del nostro Paese. Lo sviluppo della malattia provoca un progressivo scompenso fisiologico nelle viti colpite, risultante in un drastico calo della produzione, in termini quantitativi e qualitativi. Nelle stagioni successive all'infezione le piante infette possono mostrare una spontanea remissione dei sintomi, fenomeno noto con il termine inglese recovery (REC), i cui meccanismi e dinamiche sono ancora poco o per nulla conosciuti. Il fitoplasma responsabile della Flavescenza dorata della vite viene trasmesso grazie all'azione di un insetto vettore esotico, Scaphoideus titanus Ball (Homoptera Cicadellidae). Attualmente le strategie di controllo della malattia si basano proprio sul controllo dell'insetto vettore attraverso trattamenti insetticidi. Questo metodo di lotta presenta tuttavia molteplici limiti. L'obiettivo di questa tesi consiste nell'indurre un'infezione di FD in viti in vaso mantenute in condizioni semi-controllate, attraverso l'impiego dell'insetto vettore Scaphoideus titanus Ball. Per la sperimentazione sono state impiegate 176 barbatelle fra cui 150 di Vitis vinifera di 3 diverse varietà, Barbera, Nebbiolo e Moscato, e 16 barbatelle di Kober 5BB (Vitis berlandieri x Vitis riparia). Le barbatelle sono state poste in vasi collocati all'interno di due tunnel in condizioni semi-controllate. Un primo tunnel è stato allestito con le viti destinate al trattamento di infezione con insetti vettori allevati in laboratorio ed il secondo con le viti sane impiegate come controllo. Durante i mesi di giugno e luglio gli adulti infettivi di Scaphoideus titanus Ball (ST) sono stati posti sulle viti oggetto di studio per un periodo di inoculazione di 11 ¿ 12 giorni. Gli ST utilizzati nella prova sono stati precedentemente fatti nutrire su Vicia faba L. allo scopo di permettere l'acquisizione del fitoplasma. Terminata la fase di inoculo gli ST sono stati recuperati e analizzati in laboratorio al fine di diagnosticare la percentuale di insetti infetti mediante la tecnica della PCR. Due mesi dopo l'infezione in pianta, sono stati prelevati campioni di nervature fogliari sia dalle viti inoculate sia dalle viti sane. I campioni sono stati processati per l'estrazione del DNA e analizzati tramite Real-time PCR (qPCR) in modo da stabilire la presenza o meno del fitoplasma. I risultati ottenuti mostrano differenti viti risultate positive. La quantità di viti infette varia in relazione alla varietà considerata. Le piante di Barbera e di Nebbiolo risultano maggiormente colpite, con un tasso del 25% e del 22% rispettivamente, mentre solo un 6% di viti Kober 5BB é risultato positivo al saggio diagnostico. Moscato non ha invece mostrato risultati positivi. Successivamente, durante il periodo invernale (gennaio), da alcune viti risultate positive e alcune negative alla diagnosi molecolare, sono stati prelevati campioni di radici da cui è stato estratto l'RNA totale al fine di verificare l'eventuale presenza del fitoplasma in questa parte della pianta. Nessun campione radicale è risultato positivo al rilevamento del fitoplasma agente della Flavescenza dorata. Secondo le nostre conoscenze questo è il primo lavoro di rilevamento di fitoplasmi agenti di Flavescenza dorata a livello radicale.
Un approccio integrato alla lotta contro la Flavescenza dorata della vite: studio dell'infezione in piante di vite in condizioni semi controllate attraverso approcci fisiologici e molecolari
TARDITI, MARTINA
2013/2014
Abstract
La Flavescenza dorata rappresenta uno dei principali giallumi della vite in Europa e la patologia più economicamente rilevante in viticoltura. A partire dagli anni '90 la fitoplasmosi si è diffusa in modo rilevante soprattutto nel Nord-Ovest del nostro Paese. Lo sviluppo della malattia provoca un progressivo scompenso fisiologico nelle viti colpite, risultante in un drastico calo della produzione, in termini quantitativi e qualitativi. Nelle stagioni successive all'infezione le piante infette possono mostrare una spontanea remissione dei sintomi, fenomeno noto con il termine inglese recovery (REC), i cui meccanismi e dinamiche sono ancora poco o per nulla conosciuti. Il fitoplasma responsabile della Flavescenza dorata della vite viene trasmesso grazie all'azione di un insetto vettore esotico, Scaphoideus titanus Ball (Homoptera Cicadellidae). Attualmente le strategie di controllo della malattia si basano proprio sul controllo dell'insetto vettore attraverso trattamenti insetticidi. Questo metodo di lotta presenta tuttavia molteplici limiti. L'obiettivo di questa tesi consiste nell'indurre un'infezione di FD in viti in vaso mantenute in condizioni semi-controllate, attraverso l'impiego dell'insetto vettore Scaphoideus titanus Ball. Per la sperimentazione sono state impiegate 176 barbatelle fra cui 150 di Vitis vinifera di 3 diverse varietà, Barbera, Nebbiolo e Moscato, e 16 barbatelle di Kober 5BB (Vitis berlandieri x Vitis riparia). Le barbatelle sono state poste in vasi collocati all'interno di due tunnel in condizioni semi-controllate. Un primo tunnel è stato allestito con le viti destinate al trattamento di infezione con insetti vettori allevati in laboratorio ed il secondo con le viti sane impiegate come controllo. Durante i mesi di giugno e luglio gli adulti infettivi di Scaphoideus titanus Ball (ST) sono stati posti sulle viti oggetto di studio per un periodo di inoculazione di 11 ¿ 12 giorni. Gli ST utilizzati nella prova sono stati precedentemente fatti nutrire su Vicia faba L. allo scopo di permettere l'acquisizione del fitoplasma. Terminata la fase di inoculo gli ST sono stati recuperati e analizzati in laboratorio al fine di diagnosticare la percentuale di insetti infetti mediante la tecnica della PCR. Due mesi dopo l'infezione in pianta, sono stati prelevati campioni di nervature fogliari sia dalle viti inoculate sia dalle viti sane. I campioni sono stati processati per l'estrazione del DNA e analizzati tramite Real-time PCR (qPCR) in modo da stabilire la presenza o meno del fitoplasma. I risultati ottenuti mostrano differenti viti risultate positive. La quantità di viti infette varia in relazione alla varietà considerata. Le piante di Barbera e di Nebbiolo risultano maggiormente colpite, con un tasso del 25% e del 22% rispettivamente, mentre solo un 6% di viti Kober 5BB é risultato positivo al saggio diagnostico. Moscato non ha invece mostrato risultati positivi. Successivamente, durante il periodo invernale (gennaio), da alcune viti risultate positive e alcune negative alla diagnosi molecolare, sono stati prelevati campioni di radici da cui è stato estratto l'RNA totale al fine di verificare l'eventuale presenza del fitoplasma in questa parte della pianta. Nessun campione radicale è risultato positivo al rilevamento del fitoplasma agente della Flavescenza dorata. Secondo le nostre conoscenze questo è il primo lavoro di rilevamento di fitoplasmi agenti di Flavescenza dorata a livello radicale.| File | Dimensione | Formato | |
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