Ogni portainnesto ha il suo microbiota ideale. Uno studio internazionale dell'Università statale di Milano e della King Abdullah University of Science and technology (Arabia Saudita) ha evidenziato come ogni portainnesto di vite, indipendentemente dalla marza, abbia un proprio microbiota batterico specifico. Il microbiota è l'insieme di batteri, virus e funghi che vive all'interno di una pianta (ma anche nell'uomo) e che è indispensabile alla vita dell'organismo ospite.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Microbiome, ha dimostrato che il sistema radicale della vite seleziona le tipologie di batteri più adatte alle proprie esigenze al fine di avere un network di microrganismi capace di promuovere la crescita della pianta stessa. E tuttavia al variare del microbiota non variano, nel complesso, i servizi che i batteri offrono alla pianta.
La scelta del portainnesto d'altronde è essenziale per avere viti in salute e produttive. Alla fine dell'Ottocento, quando le vigne d'Europa furono spazzate via dalla fillossera, si utilizzarono portainnesti di vite americana, tollerante all'insetto, per innestare le varietà del vecchio continente. E ancora oggi i portainnesti vengono selezionati per far adattare le viti alla tipologia di suolo.
"I microrganismi del suolo che si associano alle radici vegetali sono innumerevoli, fino a centinaia e più specie. Noi siamo abituati a pensare ai microrganismi soprattutto come patogeni, ma in realtà la maggior parte di essi sono benefici per l'ospite vegetale", spiega ad AgroNotizie Daniele Daffonchio, professore dell'Università degli studi di Milano, alla guida del team di ricerca.
"I microrganismi mettono a disposizione per le radici nutrienti come l'azoto attraverso la fissazione di quello atmosferico, o rendono disponibili fosforo e ferro migliorando l'equilibrio nutrizionale della pianta. Inoltre, producono alcuni ormoni simili a quelli della pianta e possono contribuire alla ristrutturazione dell'architettura radicale portando benefici all'assorbimento di acqua e nutrienti".
Difendono anche le piante da patogeni?
"Sì, esercitano un'azione antagonista nei confronti dei possibili patogeni, sia direttamente producendo molecole antagoniste nei confronti dei microrganismi indesiderati, sia stimolando la risposta immunitaria della pianta. In sintesi, provvedono servizi nutrizionali, migliorano l'utilizzazione della risorsa idrica e servizi di protezione da patogeni e parassiti".
E cosa ottiene in cambio il microbiota?
"I microrganismi ricevono molecole ricche di energia dalla pianta e protezione fisica sulla superficie e all'interno della radice".
Al variare del portainnesto varia solo la tipologia di batteri o anche i servizi che questi offrono?
"Il nostro lavoro sui diversi tipi di portainnesto della vite ha mostrato che il microbioma delle radici cambia in termini di diversità dei microrganismi che si associano ai diversi tipi di portainnesto, indicando che ciascun sistema radicale 'pesca' un diverso pool di microrganismi del suolo. Tuttavia il nostro studio ha evidenziato che, mentre la diversità microbica che è associata ai diversi tipi di portainnesto cambia, non cambia il tipo di servizi che i diversi gruppi di microrganismi danno alla pianta ospite".
Dunque i servizi che il microbiota nel suo complesso offre sono sempre gli stessi?
"Esiste una 'ridondanza funzionale microbica' che garantisce che le diverse funzionalità, nutrizionali, di biocontrollo e di ottimizzazione dell'uso delle risorse del suolo esercitate dai microrganismi, siano correttamente messe a disposizione della pianta ospite".
Perché esiste questo nesso stretto portainnesto-microbiota?
"Il primo fattore che determina la specificità della selezione dei microrganismi da parte della pianta è sicuramente determinato dalla configurazione genetica della pianta stessa. Le radici della pianta rilasciano nel loro intorno una serie di molecole, acidi organici, zuccheri, flavonoidi ed altro che sono molto apprezzati dai microrganismi, i quali iniziano, attirati da tali molecole, il processo di colonizzazione della radice".
Dunque la tipologia di microrganismi varia perché variano i nutrienti messi a disposizione dalle piante?
"Dato che tipo e quantità delle molecole rilasciate dalle radici dipende dal tipo di pianta e quindi dal suo corredo genetico, di conseguenza cambia il tipo di microrganismi che si associa alle radici a seconda del tipo di pianta. Tali differenze nel comportamento delle radici vegetali occorrono anche tra varietà diverse della stessa specie vegetale, per cui, nel caso della vite, anche varietà diverse di portainnesto, determinano il 'reclutamento' a livello radicale di gruppi di microrganismi del suolo differenti".
L'adattabilità di alcuni portainnesti a suoli particolari, come quelli salini, è dovuta all'opera del microbiota?
"Il primo fattore di adattamento dei diversi tipi di portainnesto ai diversi tipi di suolo è genetico. La selezione varietale operata dall'uomo sul portainnesto è stata finalizzata proprio all'identificazione di tipi genetici capaci di adattarsi alle diverse condizioni del suolo ed in generale alle diverse condizioni ambientali. I microrganismi offrono alle radici del portainnesto un ulteriore supporto all'adattamento nei diversi tipi di suolo, inclusi quelli più difficili come quelli salini, aridi o pesanti, con alto tenore di argille. Attraverso i meccanismi indicati precedentemente, i microrganismi aiutano le radici a migliorare ulteriormente l'adattamento al suolo".
E' possibile intervenire sul microbiota per modificarlo? Ad esempio per rendere una vite maggiormente resistente agli stress idrici o agli attacchi di parassiti?
"In sostanza il sistema suolo-microrganismi-pianta è un unico sistema integrato e la corretta interazione dei tre componenti è indispensabile per favorire lo stato di salute della pianta, la produttività e la qualità della produzione. È possibile intervenire sulla gestione di questa interazione. I nostri studi sulle barbatelle hanno dimostrato che la batterizzazione delle radici aumenta la crescita della pianta e la sua resistenza a diversi tipi di stress".
Avete condotto test anche sulle piante adulte?
"Anche la fertilizzazione di viti adulte ed in produzione, con batteri selezionati per le loro capacità di esprimere fattori multipli di promozione di crescita, hanno dimostrato che tali trattamenti hanno effetti benefici sia sulla crescita della pianta che sulla produzione di grappoli".
I batteri influiscono anche sulle qualità dell'uva?
"Il nostro ultimo lavoro sui diversi tipi di portainnesto della vite contribuisce a porre le basi per ipotizzare che i microrganismi possano anche potenzialmente influire sulla qualità del prodotto finale. Ed è in questa direzione che stanno andando i nostri attuali studi".
Lo studio, pubblicato sulla rivista Microbiome, ha dimostrato che il sistema radicale della vite seleziona le tipologie di batteri più adatte alle proprie esigenze al fine di avere un network di microrganismi capace di promuovere la crescita della pianta stessa. E tuttavia al variare del microbiota non variano, nel complesso, i servizi che i batteri offrono alla pianta.
La scelta del portainnesto d'altronde è essenziale per avere viti in salute e produttive. Alla fine dell'Ottocento, quando le vigne d'Europa furono spazzate via dalla fillossera, si utilizzarono portainnesti di vite americana, tollerante all'insetto, per innestare le varietà del vecchio continente. E ancora oggi i portainnesti vengono selezionati per far adattare le viti alla tipologia di suolo.
"I microrganismi del suolo che si associano alle radici vegetali sono innumerevoli, fino a centinaia e più specie. Noi siamo abituati a pensare ai microrganismi soprattutto come patogeni, ma in realtà la maggior parte di essi sono benefici per l'ospite vegetale", spiega ad AgroNotizie Daniele Daffonchio, professore dell'Università degli studi di Milano, alla guida del team di ricerca.
"I microrganismi mettono a disposizione per le radici nutrienti come l'azoto attraverso la fissazione di quello atmosferico, o rendono disponibili fosforo e ferro migliorando l'equilibrio nutrizionale della pianta. Inoltre, producono alcuni ormoni simili a quelli della pianta e possono contribuire alla ristrutturazione dell'architettura radicale portando benefici all'assorbimento di acqua e nutrienti".
Difendono anche le piante da patogeni?
"Sì, esercitano un'azione antagonista nei confronti dei possibili patogeni, sia direttamente producendo molecole antagoniste nei confronti dei microrganismi indesiderati, sia stimolando la risposta immunitaria della pianta. In sintesi, provvedono servizi nutrizionali, migliorano l'utilizzazione della risorsa idrica e servizi di protezione da patogeni e parassiti".
E cosa ottiene in cambio il microbiota?
"I microrganismi ricevono molecole ricche di energia dalla pianta e protezione fisica sulla superficie e all'interno della radice".
Al variare del portainnesto varia solo la tipologia di batteri o anche i servizi che questi offrono?
"Il nostro lavoro sui diversi tipi di portainnesto della vite ha mostrato che il microbioma delle radici cambia in termini di diversità dei microrganismi che si associano ai diversi tipi di portainnesto, indicando che ciascun sistema radicale 'pesca' un diverso pool di microrganismi del suolo. Tuttavia il nostro studio ha evidenziato che, mentre la diversità microbica che è associata ai diversi tipi di portainnesto cambia, non cambia il tipo di servizi che i diversi gruppi di microrganismi danno alla pianta ospite".
Dunque i servizi che il microbiota nel suo complesso offre sono sempre gli stessi?
"Esiste una 'ridondanza funzionale microbica' che garantisce che le diverse funzionalità, nutrizionali, di biocontrollo e di ottimizzazione dell'uso delle risorse del suolo esercitate dai microrganismi, siano correttamente messe a disposizione della pianta ospite".
Perché esiste questo nesso stretto portainnesto-microbiota?
"Il primo fattore che determina la specificità della selezione dei microrganismi da parte della pianta è sicuramente determinato dalla configurazione genetica della pianta stessa. Le radici della pianta rilasciano nel loro intorno una serie di molecole, acidi organici, zuccheri, flavonoidi ed altro che sono molto apprezzati dai microrganismi, i quali iniziano, attirati da tali molecole, il processo di colonizzazione della radice".
Dunque la tipologia di microrganismi varia perché variano i nutrienti messi a disposizione dalle piante?
"Dato che tipo e quantità delle molecole rilasciate dalle radici dipende dal tipo di pianta e quindi dal suo corredo genetico, di conseguenza cambia il tipo di microrganismi che si associa alle radici a seconda del tipo di pianta. Tali differenze nel comportamento delle radici vegetali occorrono anche tra varietà diverse della stessa specie vegetale, per cui, nel caso della vite, anche varietà diverse di portainnesto, determinano il 'reclutamento' a livello radicale di gruppi di microrganismi del suolo differenti".
L'adattabilità di alcuni portainnesti a suoli particolari, come quelli salini, è dovuta all'opera del microbiota?
"Il primo fattore di adattamento dei diversi tipi di portainnesto ai diversi tipi di suolo è genetico. La selezione varietale operata dall'uomo sul portainnesto è stata finalizzata proprio all'identificazione di tipi genetici capaci di adattarsi alle diverse condizioni del suolo ed in generale alle diverse condizioni ambientali. I microrganismi offrono alle radici del portainnesto un ulteriore supporto all'adattamento nei diversi tipi di suolo, inclusi quelli più difficili come quelli salini, aridi o pesanti, con alto tenore di argille. Attraverso i meccanismi indicati precedentemente, i microrganismi aiutano le radici a migliorare ulteriormente l'adattamento al suolo".
E' possibile intervenire sul microbiota per modificarlo? Ad esempio per rendere una vite maggiormente resistente agli stress idrici o agli attacchi di parassiti?
"In sostanza il sistema suolo-microrganismi-pianta è un unico sistema integrato e la corretta interazione dei tre componenti è indispensabile per favorire lo stato di salute della pianta, la produttività e la qualità della produzione. È possibile intervenire sulla gestione di questa interazione. I nostri studi sulle barbatelle hanno dimostrato che la batterizzazione delle radici aumenta la crescita della pianta e la sua resistenza a diversi tipi di stress".
Avete condotto test anche sulle piante adulte?
"Anche la fertilizzazione di viti adulte ed in produzione, con batteri selezionati per le loro capacità di esprimere fattori multipli di promozione di crescita, hanno dimostrato che tali trattamenti hanno effetti benefici sia sulla crescita della pianta che sulla produzione di grappoli".
I batteri influiscono anche sulle qualità dell'uva?
"Il nostro ultimo lavoro sui diversi tipi di portainnesto della vite contribuisce a porre le basi per ipotizzare che i microrganismi possano anche potenzialmente influire sulla qualità del prodotto finale. Ed è in questa direzione che stanno andando i nostri attuali studi".
