Pironti, Angela (2021) PRODUZIONE DI MICRORGANISMI BENEFICI DALLE CARATTERISTICHE MIGLIORATE. [Tesi di dottorato]

Preview

Text pironti_angela_33.pdf Download (2MB) | Preview

Collection description

I funghi del genere Trichoderma sono considerati tra i principali microrganismi benefici impiegati in agricoltura grazie alla loro capacità di controllare numerosi agenti fitopatogeni, unita agli effetti benefici esercitati sulle piante, come la promozione della crescita (PGP) o l'induzione di meccanismi di resistenza (ISR). Per migliorare l'efficienza di questi funghi sono state adottate diverse tecniche di manipolazione genetica, come la trasformazione, la mutagenesi o la fusione di protoplasti (PF). Tra queste, la PF presenta numerosi vantaggi; in particolare permette di superare i vincoli dello scambio genetico che, nella maggior parte dei casi, conduce ad un'inevitabile incompatibilità vegetativa della progenie. Lo scopo di questo progetto di dottorato è stato quello di produrre mediante PF ibridi intragenici di Trichoderma con caratteristiche migliorate rispetto ai ceppi parentali, selezionati tra quelli che già presentavano capacità di biocontrollo, PGP o ISR. Sono state allestite due PF, la prima tra T. harzianum ceppo M10 e T. virens ceppo GV41 (fusione "MG"); la seconda tra T. harzianum ceppo T22 e T. asperellum ceppo KV906 (fusione "TK"). La progenie ottenuta è stata selezionata sfruttando un innovativo approccio high throgouhtput basato sull'osservazione in vivo dell'attività contro diversi agenti fitopatogeni (Rhizoctonia solani, Botrytis cinerea, Fusarium graminearum) e/o PGP. Dalla rizosfera di piante di Solanum lycopersicum inoculate con le miscele di fusione sono stati isolati in coltura monosporica 13 ibridi, successivamente caratterizzati sotto il profilo morfologico, genetico, metabolomico e funzionale. Dall'analisi delle sequenze ITS1-4 è emerso che 5 degli 8 ibridi derivanti dalla fusione MG sono geneticamente più simili alla specie harzianum, mentre 4 dei 5 ibridi ottenuti dalla fusione TK sono risultati più affini al parentale T. asperellum. A dimostrazione dell'effettivo rimescolamento genetico ottenuto con le PF, l'analisi PCR-RAPD ha evidenziato differenze nei profili di espressione degli ibridi, anche rispetto ai ceppi parentali. Gli ibridi isolati hanno dimostrato in vitro attività antagonista contro R. solani, B. cinerea e F. graminearum, nonché di promuovere significativamente la crescita delle piante trattate rispetto al controllo e ai ceppi parentali (i.e. in termini di allungamento di fusto e radice e peso fresco/secco della pianta). L'analisi metabolomica degli ibridi, effettuata mediante LC-MS Q-TOF, ha indicato la produzione in coltura liquida di numerosi metaboliti secondari tipici dei ceppi di Trichoderma utilizzati in questo lavoro, ma anche di altri composti, come il 6- pentil-alfa-pirone (6PP), non riscontrati nelle colture dei parentali. Infine, in esperimenti in co-coltura con F. graminearum su mais, l'ibrido A3 ha inibito sia la crescita del patogeno, sia la produzione della micotossina deossinivalenolo (DON), come osservato dall'analisi GC-MS. I risultati ottenuti hanno dimostrato che la PF unita allo screening fenotipo-guidato può rappresentare un'utile strategia per l'ottenimento di ceppi di Trichoderma dalle caratteristiche migliorate. Gli individui così ottenuti possono trovare immediata applicazione quali ingredienti attivi di bioformulati utili in agricoltura e, inoltre, rappresentano una valida alternativa agli OGM prodotti mediante tecniche convenzionali di manipolazione genetica.

Downloads

Actions (login required)

View Item