Volume: il carciofo

Sezione: coltivazione

Capitolo: virosi

Autori: Donato Gallitelli, Tiziana Mascia

Introduzione

In una recente rassegna curata da Martelli e Gallitelli, sono state elencate 24 specie virali isolate da carciofo, appartenenti a dieci generi e una alla famiglia Rhabdoviridae. Gran parte di esse è stata rinvenuta in Europa o in Paesi che si affacciano sul bacino del Mediterraneo, mentre una minoranza di reperti ha riguardato il Brasile (Artichoke latent virus, Tobacco streak virus, Tobacco rattle virus), gli USA (California) (Artichoke curly dwarf virus, Artichoke latent S virus, Tomato infectious chlorosis virus, Tomato spotted wilt virus), l’Argentina e l’Australia (Tomato spotted wilt virus). Solo in alcuni casi si tratta di virus che infettano in modo specifico il carciofo, mentre la maggioranza è patogena di un numero più o meno elevato di altre specie, coltivate e spontanee. Caratteristica comune a più agenti infettivi è, invece, la frequente asintomaticità delle infezioni o, nei casi in cui è visibile una risposta sintomatologica, questa è spesso condizionata dalla presenza di più virus nella medesima pianta, da fattori ambientali, dalle tecniche colturali e dalla varietà di carciofo. In questa sede sono fornite indicazioni sugli aspetti eco-epidemiologici delle principali virosi che infettano il carciofo e sulle possibilità di intervento.

Artichoke latent virus (ArLV)

Tra i virus che infettano in modo specifico il carciofo, ArLV è di gran lunga il più diffuso in tutte le aree di coltivazione della specie ma non sono descritti sintomi chiaramente associabili al patogeno, anche perché sono frequenti le infezioni miste che possono aggravare o mascherare le eventuali alterazioni direttamente imputabili al solo ArLV. ArLV è una specie del genere Potyvirus, famiglia Potyviridae, che, oltre che con il materiale di propagazione vegetale, è trasmessa per stiletto da afidi delle specie Myzus persicae, Brachycaudus cardui e Aphis fabae. La trasmissione per stiletto è un fenomeno molto specifico, mediato dalla proteina di rivestimento del virus o da una particolare proteina, definita componente helper e propria dei Potyvirus. Il prolungarsi del periodo di saggio causa la riduzione dell’efficienza di trasmissione perché le particelle virali adsorbite sono facilmente rimosse, così che il periodo di infettività dei vettori è dell’ordine di una o due ore. Tuttavia l’infettività è perduta più rapidamente se i vettori effettuano ulteriori punture di saggio, mentre persiste anche fino a 24 ore se essi non hanno la possibilità di accedere alle piante. Così, i principali responsabili della diffusione dei virus trasmessi in modo non persistente non sono gli afidi che colonizzano la coltura ma, piuttosto, quelli che la visitano occasionalmente. La trasmissione di ArLV è molto efficiente, tanto che, per il carciofo, sono state stimate percentuali di reinfezione del 75% nell’arco di un solo anno. Il virus è stato trovato nei tegumenti seminali e nei cotiledoni di un 5-10% di semi e, successivamente, sulle prime foglie vere. Il reperto non sorprende perché diversi sono i Potyvirus trasmessi attraverso il “seme”. L’infezione sostenuta dal solo ArLV è latente, così come enuncia lo stesso nome della specie. È stato però descritto un generale deperimento delle piante infette, accompagnato da significativa riduzione del numero e delle dimensioni dei capolini che, spesso, si presentano anche con le brattee parzialmente divaricate. Le perdite di produzione possono oscillare tra il 40 e il 50%, anche per effetto di un sensibile ritardo nella maturazione delle varietà rifiorenti che ne condiziona l’adeguato piazzamento sul mercato. La diagnosi è possibile anche su piantine molto giovani, specie se effettuata con approcci basati sulle proprietà degli acidi nucleici, come l’ibridazione a macchia (dot blot) o la reazione a catena della polimerasi (Polymerase Chain Reaction, PCR) standard o in tempo reale. La PCR è una tecnica utile a rilevare, anche in un solo saggio, infezioni miste, ma il protocollo di reazione e il disegno dei primer vanno attentamente calibrati perché è possibile l’amplificazione preferenziale di un virus e il mascheramento del segnale generato dagli altri. Infine, poiché la distribuzione del virus nelle piante infette è molto variabile, anche l’epoca di campionamento è importante ai fini dell’attendibilità dei risultati del saggio. È stato accertato che l’epoca migliore per prelevare i campioni è compresa tra settembre e novembre.

Artichoke Italian latent virus (AILV)

In Puglia, le infezioni di AILV, un tempo sporadiche, sono ora molto frequenti. Nel corso di un recente monitoraggio effettuato in provincia di Brindisi su varietà rifiorenti, non sono state trovate piante in cui non fosse presente AILV e, frequentemente, in infezione mista con ArLV. Il virus è stato anche trovato nel Lazio e in Campania, su varietà tardive, per cui i saggi per il rilevamento di questo virus dovrebbero ormai entrare fra quelli effettuati, di routine, su carciofo. Il virus è una specie del sottogruppo B del genere Nepovirus, famiglia Comoviridae, trasmesso dai nematodi Longidorus apulus e L. fascians. I nematodi acquisiscono le particelle virali con l’ingestione del citoplasma di una cellula infetta così che esse restano adsorbite – almeno nelle specie del genere Longidorus – tra lo stiletto e la sua guaina guida. Con analogo meccanismo le particelle virali sono distaccate dai siti di adsorbimento e trascinate nelle cellule vegetali con il flusso salivare immesso nelle piante durante le successive fasi di alimentazione. Sia le forme larvali sia quelle adulte possono acquisire e trasmettere il virus che, però, è perduto in occasione della muta perché viene eliminato anche lo strato interno della parte anteriore del tubo alimentare, dove sono trattenute le particelle virali. La capacità vettrice è riacquisita allorquando il nematode si alimenta nuovamente su una pianta infetta e, in assenza di muta, permane per circa 2-3 mesi. Tuttavia, per la velocità con la quale si diffondono le infezioni virali veicolate da nematodi non si ritiene che l’incremento della frequenza di reperti sia imputabile a trasmissione naturale. Anche sulla base di un monitoraggio effettuato nel terreno di carciofaie interessate da AILV, durante il quale non sono stati trovati nematodi delle specie citate, si è spinti a ritenere che le ragioni siano da individuare nell’uso di germoplasma infetto (carducci e ovoli), inconsapevolmente selezionato dagli agricoltori e impiegato per la realizzazione dei nuovi impianti. In effetti, le piante sono sostanzialmente asintomatiche anche se il virus è molto aggressivo su altre composite come, per esempio, su cicoria, dove non è infrequente la presenza di accentuate alterazioni cromatiche. In alcuni casi, la comparsa di giallumi leggeri e la perdita di simmetria delle foglie, che possono presentare anche margini frastagliati sono state imputate all’infezione di AILV. Come ArLV, anche AILV è stato identificato nei tegumenti seminali e nei cotiledoni di un 5-10% di casi, e anche questo dato non sorprende perché la trasmissibilità attraverso il “seme” rientra tra le caratteristiche peculiari dei Nepovirus.

Artichoke mottled crinckle virus (AMCV)

A differenza di quelle dei due virus trattati in precedenza, le infezioni di AMCV sono letali per il carciofo che sviluppa una malattia a cui è stato dato il nome di arricciamento maculato. Le piante evidenziano accentuata riduzione di taglia, forti deformazioni, foglie a frattura vitrea ed estesi giallumi che, spesso, interessano l’intera pianta. A inizio primavera, le piante infette tendono a ricacciare, ma i nuovi getti sono esili, malformati e interessati da giallume. I capolini sono prodotti in numero esiguo e, spesso, sono caratteristicamente ripiegati da un lato. AMCV è una specie del genere Tombusvirus, famiglia Tombusviridae ed è endemico in diversi Paesi del Mediterraneo. Si trasmette attraverso il terreno che raggiunge con i tessuti infetti e nel quale resta attivo per diversi anni. L’endemismo della malattia è da collegare con le modalità di trasmissione e, soprattutto, con il fatto che, quando non uccide la pianta, l’infezione provoca sintomi tanto gravi da dissuadere gli agricoltori dall’utilizzarne il materiale per l’impianto della nuova coltura. La diagnosi, oltre che su base sintomatologica può essere effettuata con reagenti di tipo sierologico o mediante ibridazioni con acido nucleico. I reagenti sierologici vanno impiegati con cautela a causa della possibilità di ottenere risultati positivi con altre specie virali dello stesso genere con le quali AMCV è imparentato.

Difesa da Artichoke mottled crinckle virus (AMCV)

Tomato spotted wilt virus (TSWV) TSWV è una specie del genere Tospovirus, famiglia Bunyaviridae ed è tra i virus di più recente segnalazione su carciofo. È un virus ubiquitario e polifago, tanto che la gamma di ospiti suscettibili comprende un migliaio di specie in diverse famiglie botaniche e include colture di rilevante importanza economica come peperone, lattuga, pomodoro, melanzana, patata, tabacco, cicoria, endivia e carciofo. TSWV è trasmesso in modo persistente propagativo dal tripide Frankliniella occidentalis che, comunque, non è il suo unico vettore. Il virus è acquisito solo dalle neanidi di prima e seconda età ma non dagli adulti, che possono solo trasmettere il virus acquisito in precedenza dalle neanidi e successivamente moltiplicatosi nell’insetto. Gli adulti non possono acquisire nuovo virus, anche se si alimentano su piante infette, per una particolare conformazione del canale alimentare. In questo caso, il virus è semplicemente ingerito ma non sembrerebbe rilevante ai fini della trasmissione, anche se è stata paventata la possibilità che le particelle virali presenti nelle deiezioni degli insetti possano stabilire nuove infezioni, penetrando nell’ospite attraverso ferite o aperture naturali. Gli individui adulti possono continuare a trasmettere il virus per tutta la durata della loro vita; in media 35-40 giorni. Non sono riportati casi di trasmissione transovarica alle successive generazioni di individui viruliferi, ma la loro permanenza in campo, anche dopo l’espianto della coltura, espone al rischio di infezioni anche le colture successive. Numerosi sono stati gli isolamenti italiani, a partire dal 1992. Come in altre essenze, anche nel carciofo il fenotipo della malattia indotta da TSWV è necrotico e spesso uccide la pianta. I soggetti infetti mostrano taglia ridotta e vistose distorsioni fogliari verosimilmente dovute a estesa necrosi delle nervature che è facilmente visibile contro luce. La necrosi che interessa il tessuto internervale inizia con piccole macchie che, in seguito, si estendono a porzioni sempre più consistenti della foglia. Le porzioni necrotizzate spesso si distaccano, dando luogo a estese lacerazioni del lembo fogliare. I capolini delle piante infette, pochi e di dimensioni ridotte, presentano necrosi delle brattee anche se, secondo alcuni, l’eziologia di questa sintomatologia è controversa. Sembra, infatti, che anche squilibri nutrizionali possano indurre sintomi analoghi. L’unico modo per risalire all’eziologia dell’alterazione è quello di effettuare saggi di laboratorio con diagnostici specifici per il virus. TSWV si conferma il virus più dannoso per la composita sia per danni diretti, evidenti sin dal primo anno d’infezione, sia per danni indiretti ad altre colture limitrofe, per le quali la presenza di fonti d’inoculo più o meno permanenti rappresenta un elevato fattore di rischio. La diagnosi è possibile sia su base sierologica, sia attraverso ibridazione di acidi nucleici, inclusa la PCR sia in formato standard, sia real time. Tuttavia, il virus è poco stabile nei tessuti vegetali raccolti e conservati a +4 °C, per cui è consigliabile effettuare il saggio entro due o tre giorni dalla raccolta del campione.

Altri virus che infettano il carciofo

In aggiunta ai casi trattati, vi sono poi reperti da considerare minori come quelli di Cucumber mosaic virus (CMV), Pelargonium zonate spot virus (PZSV) e Turnip mosaic virus (TuMV), anche se i risvolti epidemiologici delle infezioni su carciofo possono essere rilevanti per altre colture orticole come, per esempio, il pomodoro. CMV è trasmesso da circa 80 specie di afidi in modo non persistente ed è un virus ubiquitario e polifago la cui gamma di ospiti naturali si estende a oltre 1000 specie in circa 70 famiglie botaniche. È stato trovato in associazione ad ArLV e TSWV in piante in cui la sintomatologia di TSWV era, ovviamente, prevalente. PZSV è un virus che è stato segnalato per la prima volta su pelargonio, da cui ha derivato il nome ma che, in seguito, si è rivelato importante per il pomodoro a causa del fenotipo necrotico delle infezioni. Vi è una sola segnalazione su carciofo che ha riguardato piante della cultivar Romanesco interessate da nanismo e maculatura clorotica a carico delle foglie. I dati eco-epidemiologici sul virus indicano che è trasmesso attraverso il polline trasportato passivamente da tripidi e in Diplotaxis erucoides, anche attraverso il “seme”. La presenza di TuMV su carciofo va segnalata per la peculiarità del dato. Il virus è tipicamente infeudato alle crucifere, sulle quali, soprattutto il ceppo cabbage responsabile della malattia nota come maculatura anulare nera, provoca danni di un certo rilievo. I ritrovamenti italiani sono stati due, uno in Sardegna e uno in Puglia e, in entrambi i casi, su varietà rifiorenti. Il virus è un Potyvirus trasmesso da afidi in modo non persistente. Di un certo interesse per le condizioni italiane può anche risultare la segnalazione di infezioni di Tomato infectious chlorosis virus (TICV), genere Crinivirus, famiglia Closteroviridae, su colture californiane di carciofo. La presenza di tali infezioni è stata correlata a movimenti consistenti del vettore naturale del virus: l’aleurodide Trialeurodes vaporariorum. Noto in USA sin dal 1993, TICV è stato segnalato su piante di pomodoro coltivate in Liguria, Sardegna, Lazio e Campania e, considerando l’ubiquitarietà del vettore, è stato incluso nella lista di allerta della EPPO come patogeno emergente, con potenziali ricadute economiche fortemente negative. Per queste ragioni, ne sarebbe auspicabile un monitoraggio nelle aree cinaricole nazionali.

Alterazioni a eziologia virale incerta

Infine è necessario fare un breve cenno alle alterazioni cromatiche di colore giallo vivace che, in alcune occasioni, si osservano sulle piante di carciofo. A oggi, le cause non sono ben definite e solo in alcuni casi è stata dimostrata la presenza di particelle virali nei tessuti infetti. Nella rassegna curata da Martelli e Rana, sono state descritte due malattie, una definita maculatura anulare gialla e un’altra maculatura gialla. Mentre l’eziologia della maculatura anulare gialla è stata identificata nell’infezione di un Nepovirus del gruppo C, denominato Artichoke yellow ringspot virus (AYRSV), alla maculatura gialla sono stati trovati associati virus diversi e quasi sempre in infezione mista. Oltre ai descritti ArLV e AILV, sulle piante interessate da maculatura gialla sono stati identificati Broad bean wilt virus (BBWV), Bean yellow mosaic virus (BYMV) e Cynara virus (CraV). BBWV e BYMV sono virus tipicamente infeudati alle leguminose, anche se il primo vanta una gamma di ospiti naturali piuttosto vasta. Si tratta, nel complesso, di virus rinvenuti sporadicamente e di scarsa incidenza nelle condizioni italiane, mentre possono essere importanti in altri contesti geografici come la Francia, dove sono state stimate perdite di prodotto per oltre il 40% imputabili a BBWV. In base a quanto riportato, appare evidente che la condizione sanitaria del carciofo è seriamente compromessa da agenti infettivi virali che rendono sempre più incerto il futuro della coltura, anche in considerazione della crescente attività di importazione da altre aree di coltivazione della specie. Le possibilità di intervento si focalizzano soprattutto sulla disponibilità di germoplasma sano che, oltre a garantire il recupero delle varietà tipiche regionali, sul lungo periodo potrebbe portare a una riduzione degli inoculi mantenendo in campo la coltura per non più di un biennio e rimpiazzandola con nuovo germoplasma sano. La possibilità di individuare genotipi resistenti è condizionata dall’enorme variabilità genetica della specie; tuttavia le attuali possibilità offerte dai marcatori molecolari e da altri approcci più complessi, come il sequenziamento del genoma, potrebbero portare alla più facile identificazione di caratteri associati a livelli di resistenza utile nei confronti delle infezioni virali.

Interazioni virus-pianta

A seguito dei progressi nella comprensione di come sono disposti ed espressi i geni della maggior parte dei virus che infettano le piante, l’interesse dei ricercatori si è ora spostato sugli aspetti dell’interazione fra virus e ospite, con particolare riferimento ai meccanismi attraverso i quali si sviluppano sintomi e malattia. Gran parte di tali studi è condotta su piante modello come Arabidopsis thaliana, una crucifera dotata di un genoma di piccole dimensioni e completamente noto. Sono diffusamente utilizzate anche varie specie di Nicotiana, tra cui il tabacco, che sono piante infettate da un gran numero di virus, molto diversi. Su tali piante-modello è anche possibile effettuare trasformazioni genetiche così da poter studiare, nel dettaglio, la funzione di singoli geni del patogeno, avendoli isolati dal contesto della pianta infetta nella quale, a vari livelli, agiscono anche tutti gli altri geni virali. A tale proposito va però specificato che il comportamento del singolo gene può variare se messo in condizione di esprimersi da solo rispetto al più ampio e armonico contesto di un complesso processo infettivo. Si va infatti chiarendo che soprattutto i fattori definiti “di patogenicità”, coinvolti, cioè, nella induzione della malattia, assolvono a più di una funzione, e che tali funzioni possono essere rivelate solo in presenza del virus in replicazione attiva nella pianta ospite e non già attraverso un gene singolarmente espresso. Un’alternativa alla transgenesi è quella basata sull’uso di vettori virali, cioè virus il cui corredo genetico è stato modificato per portare all’interno della cellula ospite geni di un altro virus in modo da poterne studiare la funzione. Questo tipo di approccio, definito “transiente” presenta il vantaggio, rispetto a quello transgenico, di essere più flessibile perché uno stesso vettore virale può essere usato per veicolare geni differenti ma, comunque, non risolve il problema della mancanza di un contesto di infezione. Anche se il vettore virale genera un processo infettivo, spesso asintomatico, esso è però diverso da quello del virus da cui è stato prelevato il gene che si vuole studiare attraverso l’espressione transiente. Altre indagini sono invece condotte direttamente sulle piante di interesse agrario nella prospettiva che da tali studi possano anche derivare informazioni utili per combattere la malattia. Queste piante, di cui non è noto, o è noto solo in parte, il genoma, rendono più complicati gli approcci sperimentali ma spesso portano, per puro caso, alla scoperta di aspetti di un certo interesse, soprattutto applicativo. Nel caso del carciofo, è stata appunto casuale la scoperta che piante infette da due virus differenti come Artichoke latent virus (ArLV) e Artichoke Italian latent virus (AILV), sottoposte a risanamento mediante coltura in vitro di apici meristematici, risultassero risanate da ArLV ma non da AILV. Per risanare le piante anche da AILV si è dovuto fare ricorso a un doppio trattamento consistente nella coltura di apici meristematici preceduta o seguita da un trattamento di termoterapia, cioè di esposizione delle piante ad alta temperatura. La coltura in vitro di apici meristematici è stata proposta come tecnica utile al risanamento del carciofo ma, se buoni risultati sono stati ottenuti da tempo con alcune varietà tardive, solo di recente si è potuto affermare altrettanto per quelle rifiorenti, dove solo il ridotto numero di subcolture ha permesso di superare il problema della perdita di precocità. La coltura di apici meristematici prevede l’utilizzazione di poche decine di cellule prelevate dal meristema apicale del germoglio: in pratica, una porzione di tessuto compreso tra i 300 e i 500 μm, definita cupola meristematica o, più propriamente, cono vegetativo. Si tratta, cioè, di tessuto costituito da cellule non ancora differenziate rispetto alla funzione. La coltura di apici meristematici può portare alla rigenerazione di piante risanate, poiché è stato dimostrato che anche i tessuti meristematici possono contenere particelle virali, come nel caso delle piante infette da Nepovirus. Il processo attraverso il quale il virus è eliminato dalle piante ottenute da tessuti meristematici non è ancora chiaro, ma i progressi sullo studio del silenziamento genico postrascrizionale (PTGS) come risposta di difesa alle infezioni virali sembrano suggerire che tale meccanismo possa essere coinvolto. Il PTGS o silenziamento dell’RNA è una scoperta piuttosto recente e, nella pianta sana, serve a regolare il ricambio degli RNA che trasportano l’informazione genetica (mRNA) al di fuori del nucleo della cellula, perché possa essere tradotta in proteina funzionale o strutturale. Il PTGS è stato anche identificato come sistema attivato dalla pianta per difendersi dall’attacco di patogeni, tra cui i virus. Il segnale che attiva il PTGS è la formazione di una molecola di RNA a doppio filamento (dsRNA) che mette in moto un enzima denominato DICER che ha il compito di frammentare il dsRNA. Ogni frammento è reclutato da un altro complesso enzimatico denominato RISC, che lo utilizza per effettuare la scansione degli RNA cellulari. Il frammento complementare a quello trasportato dal RISC è specificatamente identificato tra tutti gli RNA cellulari e degradato. I fitovirus, che per esigenze della loro replicazione devono passare attraverso la formazione di un dsRNA, sono attivatori e bersaglio del PTGS. Per contrastare il PTGS, i virus codificano specifiche proteine denominate soppressori del silenziamento, che lo neutralizzano attraverso diversi meccanismi. Per questo motivo, i virus sarebbero in grado di infettare le piante, pur essendo queste dotate di un sistema di difesa così efficiente come il PTGS. Ritornando ad AILV e ArLV e al loro differente comportamento rispetto al risanamento mediante coltura di apici meristematici, va detto che esistono sostanziali differenze rispetto alla loro capacità di contrastare il PTGS. ArLV è un Potyvirus e, come tale, possiede un potente soppressore del silenziamento, la proteina HC-Pro, che utilizza anche come mediatore della trasmissione attraverso afidi. Tuttavia ArLV è eliminato attraverso la coltura di apici meristematici: come mai? La risposta risiederebbe nel fatto che la proteina HC-Pro non sarebbe in grado di sopprimere il PTGS di tipo sistemico come, appunto, quello che opererebbe a livello di apice meristematico. Peraltro ArLV è stato trovato nei cotiledoni di embrioni di carciofo dove pure sono presenti tessuti meristematici apicali. Secondo studi recenti, il segnale del PTGS non sarebbe in grado di entrare nei tessuti meristematici, ma sarebbe bloccato esattamente al confine fra questi e il tessuto differenziato immediatamente adiacente. Quindi l’ipotesi più probabile è che ArLV sia degradato dal PTGS immediatamente prima di entrare nel tessuto meristematico e, comunque, in un tessuto in cui HC-Pro non è attiva o è poco attiva. Secondo altre opinioni, l’esclusione di ArLV dal meristema apicale sarebbe un fatto legato a un’esclusione operata dai plasmodesmi piuttosto che il risultato del PTGS. Per quanto riguarda AILV, si ricorda che è un Nepovirus e anche se non è nota l’organizzazione del suo genoma, per analogia con altri due virus dello stesso genere studiati sotto questo profilo, Tomato black ring virus (TBRV) e Tobacco ringspot virus (ToRSV), potrebbe non possedere soppressori del silenziamento. Dati recenti suggeriscono che su tabacco, le infezioni di AILV iniziano con una sintomatologia molto violenta che regredisce entro tre settimane dall’inoculazione, così che la nuova vegetazione è sostanzialmente priva di sintomi ma non del virus che vi permane, anche se a livelli più bassi rispetto alle foglie sintomatiche. La remissione dei sintomi (recovery, secondo gli autori anglosassoni) è un fenomeno che spesso si osserva nelle piante infette da virus e pare che possa essere concomitante all’attivazione del PTGS da parte dell’ospite come risposta di difesa all’infezione. La recovery accompagnata da riduzione del titolo virale nei tessuti infetti è una caratteristica delle infezioni sostenute da alcuni Nepovirus come TBRV, mentre per altri, come ToRSV, la condizione di recovery non è associata a una riduzione dell’accumulo del virus. È stato anche proposto che i Nepovirus possano colonizzare attivamente i tessuti meristematici dove arriverebbero eludendo il PTGS grazie all’abbattimento del titolo virale precedente avvenuto nei tessuti interessati da recovery. Questo potrebbe essere il motivo per cui AILV non è eliminato attraverso la coltura di apice meristematico. Nel caso di ToRSV, è stato invece proposto che la sua capacità di evadere il silenziamento potrebbe essere messa in relazione con la localizzazione cellulare dei suoi siti di replicazione (il reticolo endoplasmico) o delle sue modalità di movimento da cellula a cellula (attraverso la formazione di strutture tubuliformi nella cui composizione entra una proteina virale), anche se analoghi siti e strategie di movimento sono utilizzati da altri virus sensibili al silenziamento come lo stesso TBRV. Il PTGS presenta anche interessanti aspetti applicativi. Attraverso l’espressione transiente cui si è accennato in precedenza, è, infatti, possibile veicolare nella pianta sequenze complementari a specifici tratti del suo genoma in modo da silenziarle. La mancata espressione del gene corrispondente fornirebbe informazioni utili circa la sua funzione nella pianta e nell’interazione di questa con il virus. Questo tipo di approccio, ormai diffusissimo in tutti gli studi di espressione genica, è definito VIGS per VirusInduced Gene Silencing. Ugualmente poco chiaro è il meccanismo attraverso il quale la termoterapia porterebbe al risanamento. Sono state formulate diverse ipotesi, generalmente focalizzate sulla sensibilità dei virus alle alte temperature. Queste lo degraderebbero o ne rallenterebbero la replicazione e il movimento, così che gli apici vegetativi e, soprattutto la cupola meristematica non sarebbero interessati dall’infezione. Volendo individuare un meccanismo molecolare, si potrebbe ipotizzare una più efficiente azione di silenziamento e una più debole risposta del virus sul versante della soppressione. Esistono dati sperimentali che indicano che a 15 °C il silenziamento è inattivo o poco attivo, mentre è molto attivo tra 25 e 27 °C, ma non si sa quale possa essere l’effetto di temperature superiori. È anche possibile che il risanamento mediante termoterapia possa essere il risultato di un’azione congiunta sia sul virus, sia sulle cellule vegetali che, a causa dell’esposizione al calore, potrebbero risultare fortemente compromesse nella loro funzionalità. A seguito della termoterapia le cellule appaiono, infatti, di dimensione doppia rispetto alla condizione normale con vacuoli più grandi che occupano quasi completamente il lume cellulare. In tali cellule, la replicazione virale è fortemente compromessa, con il risultato che i pochi gruppi di cellule meristematiche che, sopravvivendo al trattamento termoterapico, riescono a generare germogli, sarebbero sostanzialmente privi di infezione virale. Quindi, il risanamento attraverso termoterapia avverrebbe su base puramente probabilistica tra il numero di cellule non compromesse dal trattamento e la possibilità che in tali cellule l’infezione virale non sia più presente o non vi sia mai giunta a causa del PTGS operato nei tessuti immediatamente adiacenti. Un recente studio sulle modalità attraverso le quali anche la crioterapia determinerebbe il risanamento da infezioni virali porterebbe ad analoghe conclusioni chiamando in causa il danno cellulare che si verifica al momento della fusione dei cristalli di ghiaccio formatisi nella cellula al momento dell’esposizione a bassa temperatura. Uno degli aspetti più interessanti, ma sul quale non vi sono ancora risposte, riguarda la domanda se la sintomatologia, e quindi il danno che l’ospite riceve a seguito dell’infezione virale, sia solo accidentale o se sia invece funzionale a qualche vantaggio per il patogeno.

 


Coltura & Cultura