Alimentazione mondiale: decodificato l'attacco dei parassiti al riso
Un microrganismo spinge la pianta alimentare più importante del mondo all'autodistruzione cellulare con una finta aspirina
Il riso è l'alimento base per circa metà della popolazione mondiale. Tuttavia, ogni anno una malattia fungina - l'esplosione del riso - distrugge raccolti che potrebbero sfamare 60 milioni di persone. I ricercatori del Karlsruhe Institute of Technology (KIT) hanno ora decifrato il modo in cui il patogeno supera le difese delle piante di riso. I risultati aprono nuove possibilità per rendere il riso più resistente, con implicazioni dirette per la sicurezza alimentare globale.
Il fungo dell'esplosione del riso è presente in oltre 85 Paesi del mondo. Non attacca solo il riso, ma anche altri cereali. Un'infestazione si diffonde rapidamente: Nel giro di pochi giorni, compaiono ampie aree di foglie morte e la pianta non produce quasi più chicchi. In Asia e in Sud America, l'esplosione del riso minaccia la sicurezza alimentare tanto quanto la peronospora dei cereali o la peronospora della patata in Europa.
Morte cellulare kamikaze: come il fungo inganna il sistema immunitario della pianta
Il team del KIT ha studiato come il fungo inganni le difese naturali della pianta. Le piante non hanno anticorpi come gli esseri umani, ma hanno un proprio sistema immunitario molto efficace. Un componente centrale di questo sistema è una sostanza di avvertimento chiamata acido salicilico, il precursore naturale dell'aspirina. Se una cellula vegetale viene attaccata, l'acido salicilico attiva un programma di emergenza: La cellula muore in modo mirato, trascinando il patogeno alla morte e proteggendo così le cellule vicine.
Quando la difesa diventa una trappola mortale
Il fungo dell'esplosione del riso utilizza questo meccanismo kamikaze. Produce una sostanza chiamata piriculolo, chimicamente simile all'acido salicilico. "Il fungo invia alla pianta un falso segnale di allarme", spiega il professor Peter Nick dell'Istituto Botanico del KIT. "La pianta reagisce in preda al panico, spegne importanti reazioni di difesa e attiva la morte cellulare autodistruttiva prima ancora che il fungo invada". Si può immaginare così: "Il fungo somministra alla pianta una sorta di falsa aspirina. Attiva il programma di difesa autodistruttivo delle cellule, ma senza l'effettivo effetto protettivo".
Il fungo trae un doppio vantaggio
Il fungo dell'esplosione del riso trae un doppio vantaggio dall'autodistruzione prematura delle cellule della pianta: Il tessuto morto serve come fonte di energia. Allo stesso tempo, il segnale di falso allarme sopprime proprio quei meccanismi che normalmente trasformerebbero la morte cellulare in un'efficace reazione protettiva. I nutrienti sono liberamente disponibili per il parassita, mentre la risposta immunitaria della pianta è bloccata.
Più varietà di riso "cool" in futuro, invece di una fatale reazione di panico
I ricercatori hanno anche scoperto: "Ci sono varietà di riso che reagiscono in modo meno violento all'attacco - rimangono per così dire fredde", dice Peter Nick. Queste piante rimangono controllate e possono contenere il parassita approfittatore. "Si potrebbe quindi minare il meccanismo kamikaze neutralizzando il segnale di panico". Le varietà con questa capacità potrebbero essere allevate in modo specifico o coltivate sempre più spesso, suggerisce Nick.
Importanza per la sicurezza alimentare
Lo studio fornisce una base importante per combattere meglio le esplosioni del riso in futuro, non solo con i fungicidi, ma anche attraverso una comprensione più approfondita della difesa delle piante. Le regioni in cui il riso è vitale per la sopravvivenza della popolazione ne trarranno i maggiori benefici.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Tedesco può essere trovato qui.
Pubblicazione originale
Altre notizie dal dipartimento scienza
