Pascale, Alberto
(2016)
BIOFORMULATI A BASE DI MISCELE DI MICROORGANISMI.
[Tesi di dottorato]
| Tipologia del documento: |
Tesi di dottorato
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| Lingua: |
Italiano |
| Titolo: |
BIOFORMULATI A BASE DI MISCELE DI MICROORGANISMI |
| Autori: |
| Autore | Email |
|---|
| Pascale, Alberto | alberto.pascale@unina.it |
|
| Data: |
31 Marzo 2016 |
| Numero di pagine: |
98 |
| Istituzione: |
Università degli Studi di Napoli Federico II |
| Dipartimento: |
Agraria |
| Scuola di dottorato: |
Scienze agrarie e agro-alimentari |
| Dottorato: |
Agrobiologia e agrochimica |
| Ciclo di dottorato: |
27 |
| Coordinatore del Corso di dottorato: |
| nome | email |
|---|
| Carputo, Domenico | carputo@unina.it |
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| Tutor: |
| nome | email |
|---|
| Lorito, Matteo | [non definito] |
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| Data: |
31 Marzo 2016 |
| Numero di pagine: |
98 |
| Parole chiave: |
Trichoderma; bioformulati; pomodoro |
| Settori scientifico-disciplinari del MIUR: |
Area 07 - Scienze agrarie e veterinarie > AGR/12 - Patologia vegetale |
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| Depositato il: |
13 Apr 2016 14:36 |
| Ultima modifica: |
28 Apr 2019 01:00 |
| URI: |
http://www.fedoa.unina.it/id/eprint/11077 |
Abstract
Lo scopo di questo lavoro è stato quello di definire nuove combinazioni di BCAs e metaboliti bioattivi da trasferire alle aziende interessate per una pronta applicazione ed implementazione di nuove formulazioni attive.
La prima parte del lavoro ha riguardato la selezione di diversi ceppi di Trichoderma, (K2, K3, K4, K5) di proprietà dell’azienda ABM (Geneva, New York) per la loro capacità di biocontrollo e promozione della crescita di piante di pomodoro. Inoltre, i ceppi sono stati caratterizzati per la produzione di metaboli secondari rilasciati nel mezzo di crescita utilizzando tecniche di spettrometria di massa e di risonanza magnetica nucleare.
Successivamente i ceppi selezionati sono stati saggiati in vivo in combinazione con due prodotti, il Micosat Tab ed il Micosat Len dell’azienda C.C.S. MED, al fine di aumentare l‘efficacia di questi formulati commerciali.
Le migliori miscele sono state utilizzate per la realizzazione di esperimenti in pieno campo per valutare le rese produttive e la qualità della produzione in termini di contenuto totale di zuccheri (°Brix), di contenuto di carotenoidi (licopene e β−carotene) e di attività antiossidante.
La combinazione di K4 e K2 con rispettivamente Micosat Tab e Micosat Len ha significativamente aumentato la crescita delle piante sia rispetto ai controlli sia rispetto alle applicazioni dei componenti singoli. Inoltre, l’esperimento in campo ha confermato che entrambe le miscele messe a punto con il Micosat Tab hanno aumentato la resa produttiva rispetto all’applicazione dei componenti singoli.
Successivamente è stata determinata l’attività di biocontrollo dei preparati nei confronti di Pythium ultimum e di Orobanca ramosa su pomodoro. Nell’esperimento nei confronti di Pythium la maggiore attività di biocontrollo è stata osservata con le applicazioni dei singoli ceppi selezionati e dei prodotti commerciali non combinati. Nel caso degli esperimenti con Orobanca ramosa è stato osservato che tutti i trattamenti hanno stimolato la germinazione della pianta parassita con conseguente effetto negativo sulla crescita delle piante.
Durante il periodo di formazione all’estero, presso il centro di ricerca e sviluppo dell’azienda ABM (Geneva, New York), è stata caratterizzata la produzione di proteine schiumogene secrete dai ceppi di Trichoderma spp. soprariportati
Le schiume prodotte dai ceppi selezionati sono state analizzate mediante LC-MS e gli spettri di massa hanno mostrato diversi picchi molecolari caratterizzati da multicarica tipici di peptidi e proteine. Le stesse proteine sono state successivamente digerite con tripsina e sottoposte ad analisi proteomica con tecnica LC-MS/MS. Gli spettri di massa sono stati analizzati con il software di identificazione Mascot confrontandoli con il database delle proteine di Trichoderma di NCBI. I risultati hanno mostrato che gli estratti proteici dei ceppi K2 e K3, entrambi appartenenti alla specie harzianum, sono composti rispettivamente da 8 e 9 proteine di cui 4 condivise. Allo stesso modo gli estratti dei ceppi K4 e K5, il primo atroviride a il secondo viride, sono composti ognuno da 11 proteine di cui 6 condivise. La caratterizzazione proteomica ha rivelato che la maggior parte di queste proteine presentano domini conservati di idrofobine e cerato-platanine, presenti in rapporti e concentrazioni diverse a seconda del ceppo da cui sono state estratte.
Le proteine di Trichoderma appartenenti a queste famiglie giocano un ruolo chiave nell’interazione con la pianta, sono elicitori di risposte di difesa ed alcune hanno mostrato la capacità di promuovere la crescita delle piante. Inoltre, queste classi proteiche hanno proprietà di auto assemblaggio all’interfaccia aria-liquido e la capacità di modificare la polarità delle soluzioni in cui sono disciolte. Le caratteristiche fisico-chimiche rendono queste molecole potenzialmente interessanti e per tale motivo è stata valutata l’attività biologica di queste miscele proteiche in termini di promozione di crescita su un ibrido di mais da insilato.Le miscele proteiche estratte dai diversi ceppi sono state saggiate a 4 diverse concentrazioni (100, 10, 1 e 0,1ppm) e sono state applicate tramite confettatura dei semi.
Le proteine estratte dai ceppi K2 e K3 hanno mostrato una significativa capacità di promuovere la crescita delle piante soprattutto in termini di aumento della biomassa in maniera dose dipendente. In particolare, il trattamento con le proteine estratte dal ceppo K2 alla concentrazione di 100 ppm ha mostrato il maggior incremento del peso fresco di fusto e radici.
Le proteine estratte dal ceppo K5 hanno prodotto un aumento della biomassa in maniera inversamente proporzionale alla concentrazione utilizzata. L’applicazione delle proteine estratte dal ceppo K4 non ha mostrato incrementi significativi.
La fase finale del presente lavoro ha riguardato la preparazione di nuove miscele basate su Micosat Tab e Micosat Len in combinazione con le miscele proteiche del ceppo K5 e con i metaboliti secondari di Trichoderma, 6-pentyl-α-pirone, acido harzianico e 1-octen-3-olo.
Queste nuove combinazioni sono state saggiate su piante di pomodoro e mais ed è stato valutato l’effetto di promozione di crescita. La miscela di Micosat Len+1-octen-3-olo è stata quella che ha dato i migliori risultati, determinando un aumento significativo di tutti i parametri analizzati.
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