Agrumicultura senza virus

Lo studio di CREA per la lotta contro il virus CTV

Dopo i casi del kiwi e dell’ulivo, l’attualità sta dimostrando l’importanza per la nostra agricoltura di piante resistenti ai virus e ad altre patologie. Anche l’agrumicoltura siciliana è negli ultimi anni alle prese con il Citrus tristeza virus (CTV), diffuso con ampi focolai, che interessano oltre 32.000 ettari di agrumeti, soprattutto nelle province di Catania e Siracusa.

Secondo lo studio decennale del CREA (Consiglio per la ricerca in agricoltura e l’analisi dell’economia agraria), l’unico modo per fronteggiare l’emergenza è una azione obbligata di massiccia riconversione, basata su combinazioni di innesto tolleranti CTV. Il CREA con il suo Centro di ricerca per l’agrumicoltura e le colture mediterranee di Acireale, è impegnato in prima linea nel Programma Nazionale di Certificazione Volontaria degli Agrumi, con la obbligatoria fornitura del “primo” materiale di propagazione alle strutture vivaistiche, costituito da piante certificate di categoria “Base” ed esenti da patogeni di quarantena.

"Anche attraverso questo intervento a favore della filiera vivaistica, il piano di razionalizzazione avviato dal Mipaaf - afferma il sottosegretario Giuseppe Castiglione - evidenzia la necessità, non più procrastinabile, di rilanciare la ricerca agricola italiana, intesa quale asset strategico dell'agricoltura a servizio degli agricoltori. Un'agricoltura competitiva italiana deve necessariamente confrontarsi con le nuove sfide globali, valorizzare gli strumenti europei disponibili per la ricerca e fare una ricognizione delle esigenze delle aziende, ponendole in connessione con le eccellenze scientifiche già esistenti, come questa di Acireale, o con altre da potenziare, a beneficio delle imprese vivaistiche ed agrumicole del territorio".


La diffusione del virus CTV

Il Citrus Tristeza Virus è originario del sud-est asiatico, ma si è rapidamente diffuso in tutto il mondo, provocando acute epidemie in Florida, Argentina, Brasile e Venezuela. In totale, il virus della tristeza ha causato nel mondo l'abbattimento di circa 70 milioni di piante di agrumi, di cui 40 milioni solo a Cipro, Israele e Spagna, che sono i tre Stati del bacino del Mediterraneo più colpiti da questa malattia.

In Italia la tristeza è stata avvistata per la prima volta nel 1956, ma per alcuni decenni ha causato solamente pochi e isolati focolai, di dimensioni non estese. È solo negli ultimi anni che il virus ha conosciuto una notevole diffusione anche nella penisola italiana, soprattutto in Sicilia.

Il virus della tristeza si dimostra molto aggressivo nei confronti delle piante di arancio amaro, mentre sono molto meno colpite quelle di arancio trifogliato, limone rugoso, mandarino Cleopatra, pummelo e citrange. Dato che in Europa le piante di agrumi predominanti sono proprio quelle innestate sull'arancio amaro, è stata forte la preoccupazione nei confronti di tale patologia soprattutto in seguito ai nuovi avvistamenti di tristeza avvenuti dal 2010 in Spagna e anche in Sicilia. 

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I sintomi del virus

Responsabile della malattia è un virus appartenente alla famiglia Closteroviridae genere Closterovirus, con ogni probabilità asiatica; sta lentamente colonizzando agrumeti e giardini annientando le coltivazioni che utilizzano l'arancio amaro come portinnesto. Un'invasione silenziosa, ottimo esempio di quel fenomeno chiamato 'bioinvasione', che preoccupa sempre più biologi e virologi.

 L’espressione e l’intensità dei sintomi è influenzata da diversi fattori quali la specie, la combinazione d’innesto, le condizioni climatiche, i diversi ceppi dello stesso virus che provocano la malattia. Talvolta l’infezione può essere latente, ossia la pianta è malata senza tuttavia manifestare sintomi esterni. I sintomi in apparenza sono simili alle comuni manifestazioni di deperimento lento o veloce dovute alle cause più svariate. I ceppi di CTV vengono classificati in agenti:

  • Lento declino tristeza ovvero mild o slow decline (Ctv-M), responsabili di infezioni asintomatiche o deperimenti lenti in piante di arancio dolce innestato su arancio amaro;
  • la butteratura del legno ovvero stem pitting (Ctv-SP), responsabili di butteratura del legno in piante di arancio dolce e/o pompelmo;
  • il giallume dei semenzali ovvero seedling yellows (Ctv-SY), responsabili di giallumi di piante di arancio amaro e nanismo di piante di mutazione delle specie e con la loro azione aiutano i cicli di evoluzione genetica.

C'è però un forte allarme tra i virologi agrumicoli per questi numerosi e repentini cambiamenti della composizione dei nostri agro-ecosistemi, ha spiegato Antonino Catara del Parco scientifico e tecnologico della Sicilia, durante l’ultimo convegno internazionale che raggruppa ricercatori che si dedicano allo studio del comportamento del virus e delle sue basi biologiche. Basti pensare che Ctv, segnalata ufficialmente per la prima volta in Sud Africa nel 1890, causa ogni anno danni stimati per milioni di euro. "È probabile che siano già avvenute molte infezioni, ma che non siano state individuate a causa del normale periodo di latenza" ha aggiunto Catara.

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La lotta contro la tristeza

La lotta si effettua mediante l'estirpazione e la distruzione delle piante infette e l'uso per i nuovi impianti di materiale di propagazione sano e certificato. Secondo Coldiretti, l’organizzazione di categoria italiana, il virus sarebbe responsabile della riduzione del 17% degli agrumeti in Italia negli ultimi cinque anni.

Al momento non esistono insetticidi validi nella lotta contro gli afidi vettori della tristeza. In Unione europea, le barriere fitosanitarie contro il virus della tristeza sono regolate dalla direttiva comunitaria 2024/29. In Italia, oltre al decreto legge 214/2005 che ha recepito tale direttiva, esiste un'ulteriore regolamentazione aggiornata dal DM nel 2014, che obbliga ad abbattere un intero agrumeto nel caso la presenza di tristeza sia visibile in più del 30% delle piante.

Tuttavia, è attualmente in fase di sperimentazione a livello internazionale un sistema di caratterizzazione parziale del Citrus Tristeza Virus, sviluppato e curato dall'Organizzazione internazionale dei virologi.

In Italia, il progetto viene gestito dal Parco Scientifico e Tecnologico della Sicilia che utilizza le tecnologie di analisi genetiche e sequenziamento di ultima generazione, al fine di esaminare rapidamente i profili di alcuni genomi del virus e classificarli come pericolosi o innocui. La fase di esaminazione è attualmente in corso in Sicilia, grazie ai finanziamenti dell'Unione europea. Una volta terminata la prima fase del sequenziamento, si è passati all'elaborazione dei dati tramite strumenti di bioinformatica, sperando così di riuscire a individuare dei corretti meccanismi di lotta contro la tristeza.

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Il miglioramento genetico e innovazioni per la valorizzazione dei prodotti della filiera agrumicola

Al pari di altre colture da alto reddito, il comparto agrumicolo necessita di un costante flusso di innovazione che possa mantenere livelli di competitività adeguati a sostenere le sfide determinate dalle mutate condizioni climatiche, fitopatologiche e di mercato. In quest' ottica, il  Parco Scientifico e Tecnologico della Sicilia S.c.p.A, in collaborazione con il Parco Tecnologico PadanoIGA Technology Services,  Advanced Agroindustry Technology S.P.A,  XENIA ProgettiInternational Plant Analisys and Diagnostics, nell'ambito PON R & C 2007-2013, ha continuato la ricerca attraverso il progetto IT-CITRUS GENOMICS che mira a valorizzare i prodotti della filiera agrumicola investendo nel miglioramento genetico e nelle innovazioni.

Infatti, anche grazie all'impiego di nuove tecnologie, quali la genomica funzionale, la biologia molecolare, la bioinformatica, è possibile evidenziare i componenti salutistici e le proprietà medicamentose presenti nell'alimento ed è inoltre possibile diagnosticare e prevedere gli agenti patogeni emergenti, e superare i fattori limitanti come la tristeza e il malsecco che colpiscono le colture agrumicole. Il progetto si propone, tramite applicazioni di genomica funzionale orientata al miglioramento genetico di acquisire conoscenze utili alla comprensione del comportamento di varietà e specie di agrumi in riferimento alle diverse condizioni pedoclimatiche, alla resistenza agli stress ed alla destinazione d’uso.

Attraverso l’analisi genomica vengono affrontati i problemi connessi con la base genetica delle caratteristiche morfologiche, produttive e adattative delle specie, al fine di analizzare nel loro insieme i complessi sistemi che le regolano, le interazioni e la loro modulazione. Particolare attenzione è rivolta alle basi della resistenza a fattori di stress biotici ed abiotici con riferimento a malattie distruttive (in particolare “tristeza” degli agrumi e malsecco), alla clorosi ferrica e basse temperature, nonché allo studio di peculiari caratteristiche della biologia fiorale degli agrumi quali l’apomissia e l’auto‐incompatibilità sessuale, dei processi fisiologici di base che sottendono la maturazione dei frutti e le vie biosintetiche delle componenti salutistiche ed edonistiche delle specie in esame. La notevole mole di dati generata viene analizzata attraverso strumenti bioinformatici avanzati dotati di grande capacità di storage, mediante la costruzione di biorepository di sequenze di Citrus accessibili a ricercatori ed aziende. Fra i prodotti di valorizzazione immediata è previsto lo sviluppo di chip diagnostici ed analitici per gli operatori del settore e selezioni di arancio amaro resistenti a CTV.

Hanno collaborato al progetto:

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Il genoma dei citrus: i ricercatori italiani contribuiscono a svelare i segreti degli agrumi

Un consorzio internazionale (“International Citrus Genome Consortium”), comprendente ricercatori di Italia, USA, Francia, Brasile, ha pubblicato sulla rivista Nature Biotechnology dell’8 giugno 2014 la sequenza completa del genoma di clementine (Citrus x clementine) e quella di altri sette agrumi, comprendenti specie e varietà appartenenti a pomelo, arancio e mandarino. Dal sequenziamento del genoma del clementine e di altri  8 agrumi si ricostruisce la storia di come l’uomo ha ottenuto i frutti di cui oggi si nutre. La partecipazione italiana al consorzio è stata resa possibile grazie al progetto CITRUSTART, finanziato in Italia nel 2009 dal Ministero delle Politiche Agricole, Alimentari e Forestali attraverso il Consiglio per la Ricerca e Sperimentazione in Agricoltura (CREA) con il Centro di Ricerca per l'Agrumicoltura e le Colture Mediterranee, che lo ha coordinato, hanno partecipato al progetto l’Istituto di Genomica Applicata (IGA), l’Università di Udine e la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.

“L’analisi della diversità genetica presente fra specie e varietà di Citrus facendo uso delle più moderne metodologie di sequenziamento di nuova generazione e di analisi bioinformatiche, ha consentito di ricostruire la storia evolutiva e l’impatto dei processi di addomesticamento e di selezione portati avanti dall'uomo in un complesso di specie quali gli agrumi di grande importanza sia a livello internazionale che per l’agricoltura italiana”, dichiara Michele Morgante, direttore scientifico dell’Istituto di Genomica Applicata e professore di Genetica presso l’Università di Udine. “Questo lavoro – prosegue Morgante – conferma le grandi potenzialità offerte dagli ultimi sviluppi nel sequenziamento e nell'analisi computazionale in cui IGA è uno dei leader europei per comprendere quali siano le basi genetiche della diversità degli organismi viventi e come essi si modificano nel corso del tempo anche in seguito all'intervento umano”.

“Nonostante le dimensioni relativamente compatte, almeno il 45% del genoma di Citrus è costituito da sequenze ripetute. Il nostro contributo, a questa importante ricerca, si è concentrato sull'identificazione e sulla caratterizzazione di queste particolari sequenze.” ha aggiunto Andrea Zuccolo, ricercatore afferente all'Istituto di Scienze della Vita presso la Scuola Sant'Anna.

“Ora con approcci simili potremo anche analizzare il contributo della terza specie ancestrale, il cedro e l’origine delle specie da essa derivate, come limone, bergamotto, lima e limetta, di grande importanza per l’agrumicoltura italiana. Questo lavoro è già in corso come collaborazione fra il Consiglio per la Ricerca e Sperimentazione in Agricoltura (CREA) con il Centro di Ricerca per l'Agrumicoltura e le Colture Mediterranee e l’Istituto di Genomica Applicata”, dichiara Giuseppe Reforgiato Recupero, che sottolinea “ come aver compreso l’origine delle attuali specie coltivate potrà in futuro servire ad indirizzare i programmi di miglioramento genetico per l’ottenimento di nuove varietà migliorate da un punto di vista qualitativo e nei riguardi della resistenza alle malattie”.

Nel 2014, Nature Biotechnology, la più prestigiosa rivista scientifica internazionale, ha pubblicato il loro studio sulla rivista

Patricija Muzlovic

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  • Uno dei temi più rilevanti legati all'introduzione degli OGM è la loro sicurezza alimentare. Al riguardo c'è nella gente il timore che la modificazione genetica possa comportare l'introduzione nella catena alimentare di prodotti con potenziali effetti collaterali non del tutto prevedibili, per cui cibarsi con alimenti OGM potrebbe comportare maggiori rischi rispetto ai cibi tradizionali non geneticamente modificati. E' veramente così?

    Riguardo alle biotecnologie e, in particolare all'introduzione di  organismi geneticamente modificati (OGM) nel settore agroalimentare, si è acceso negli ultimi anni un forte dibattito a livello nazionale e internazionale relativamente alle tematiche della protezione dell'ambiente e della salute, così come implicazioni economiche e sociali e questo nonostante ci sia ampio consenso in ambito scientifico nel ritenere che i cibi OGM non presentino rischi maggiori di quanti ne presenti il normale cibo. 

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    In Italia la discussione sulle nuove tecniche biotecnologiche, ed in particolare sulla cisgenesi e il genome editing è stata portata in senato il 30 luglio del 2015 come “Affare assegnato sulla materia delle nuove tecnologie in agricoltura, con particolare riferimento all'uso delle biotecnologie sostenibili e di precisione (Atto n. 591)”. Da allora fino a luglio 2016 la 9ª Commissione permanente (Agricoltura e produzione agroalimentare) ha eseguito nove sedute con audizioni di rappresentanti del Consiglio per la ricerca in agricoltura e l’analisi dell’economia agraria (CREA), appresentanti del Consiglio nazionale per le ricerche (CNR) del Presidente della Società italiana di biologia vegetale (SIBV) e del Presidente della Società italiana di genetica agraria (SIGA) di rappresentanti della Fondazione Edmund Mach di rappresentanti di Greenpeace Italia dell'Associazione italiana sementi (Assosementi) e di esperti vari (tra cui anche i ricercatori di IGA).

    Il mondo della ricerca sostiene che miglioramento genetico vegetale rappresenta uno dei settori attraverso i quali è possibile aumentare competitività e sostenibilità del sistema agricolo anche rispetto alle sfide della efficienza produttiva, dei cambiamenti climatici, della sostenibilità delle produzioni, con riferimento soprattutto alla riduzione dell’uso dei pesticidi. Tra le nuove tecniche biotecnologiche, quelle più promettenti e per le quali vi è un notevole interesse della comunità scientifica, sono la cisgenesi e il genome editing. Si tratta di tecnologie di recente messa a punto che permettono di modificare in modo mirato il patrimonio genetico di una varietà commerciale, frutto spesso di numerosi anni di breeding, riproducendo quanto avviene attraverso le mutazioni naturali o l’incrocio naturale (processi che sono alla base della struttura genetica delle moderne varietà coltivate di tutte le specie agrarie), ma in maniera rapida e selettiva. 

    ll miglioramento genetico vegetale rappresenta uno dei settori attraverso i quali è possibile aumentare competitività e sostenibilità del sistema agricolo anche rispetto alle sfide della efficienza produttiva, dei cambiamenti climatici, della sostenibilità delle produzioni, con riferimento soprattutto alla riduzione dell’uso dei pesticidi. Tra le nuove tecniche biotecnologiche, quelle più promettenti e per le quali vi è un notevole interesse della comunità scientifica, sono la cisgenesi e il genome editing. Si tratta di tecnologie di recente messa a punto che permettono di modificare in modo mirato il patrimonio genetico di una varietà commerciale, frutto spesso di numerosi anni di breeding, riproducendo quanto avviene attraverso le mutazioni naturali o l’incrocio naturale (processi che sono alla base della struttura genetica delle moderne varietà coltivate di tutte le specie agrarie), ma in maniera rapida e selettiva. 

    Patricija Muzlovic

  • Cosa significa di preciso "innovazione varietale"?

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    L’Unione Internazionale per la Protezione delle Nuove Varietà Vegetali è  nata a seguito di una Convenzione, sottoscritta a Parigi nel 1961 appunto per la protezione delle nuove varietà di piante.  Entrata in vigore nel 1968, è stata poi oggetto di successive revisioni nel 1972, 1978 e 1991 (quest'ultimo in vigore dal 24/4/1998). Scopo dell'UPOV è quello di promuovere un efficiente sistema di protezione sui ritrovati vegetali ed assicurare che i membri dell'Unione riconoscano i risultati raggiunti dai costitutori vegetali, concedendogli un diritto di proprietà intellettuale. Inoltre assiste i paesi membri nel processo di implementazione nella propria legislazione nazionale. Attualmente (luglio 2011) aderiscono all'UPOV 70 paesi, fra cui anche l'Italia.

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    • tutela solo per l'Italia, con la protezione nazionale per le nuove varietà vegetali, attraverso il Decreto Legislativo 10 febbraio 2005, n.30;
    • tutela per tutto il territorio della Comunità Europea, con il regime comunitario di privativa per i ritrovati vegetali (Reg. (CE) 2100/94).

    Patricija Muzlovic