Uno studio rileva che funghi e batteri modificano lievemente la chimica delle foglie di vite

Uno studio pubblicato martedì sulla rivista Plant Biology ha rilevato che l’inoculazione delle viti con funghi micorrizici e batteri benefici ha provocato cambiamenti contenuti ma misurabili nei minerali e nei composti volatili delle foglie, con risposte diverse nel Tempranillo e nel Cabernet Sauvignon. Secondo i ricercatori, i risultati suggeriscono che questi microrganismi possono modificare la composizione chimica di base delle foglie, con possibili conseguenze sul modo in cui le viti reagiscono a successivi stress biologici. Lo studio, tuttavia, non ha dimostrato che le piante siano diventate più resistenti alle malattie.

Lo studio ha esaminato i funghi micorrizici arbuscolari, o AMF, che vivono in associazione con le radici delle piante, insieme ai rizobatteri promotori della crescita delle piante, noti come PGPR. I ricercatori stanno studiando queste simbiosi microbiche come possibili alternative alla difesa fitosanitaria chimica, in particolare nei vigneti che cercano di ridurre l’impatto ambientale mantenendo al contempo la salute delle piante.

Secondo l’abstract pubblicato insieme all’articolo, il gruppo di ricerca ha valutato se l’inoculazione delle due varietà con questi microrganismi benefici potesse migliorare la nutrizione fogliare e aumentare i composti organici volatili, o COV, associati alle difese costitutive delle piante. Questi composti fanno parte del profilo chimico delle foglie e possono contribuire alla segnalazione e alle risposte della pianta agli stress. I ricercatori hanno misurato anche l’ionoma delle piante, cioè la composizione minerale delle foglie.

Lo studio ha individuato più di 40 composti volatili nelle foglie di entrambe le varietà. La maggior parte era prodotta attraverso la via della lipossigenasi-idroperossido liasi, associata ai cosiddetti volatili delle foglie verdi, sostanze spesso legate ai danni alle piante e ai segnali di difesa. Il Cabernet Sauvignon presentava una quantità totale di COV superiore rispetto al Tempranillo. Mostrava inoltre livelli più elevati di volatili fogliari pentilici, di alcuni volatili delle foglie verdi e di alcuni composti prodotti attraverso la via dello shikimato.

Il trattamento microbico non ha avuto lo stesso effetto su entrambe le varietà. Nel Cabernet Sauvignon, l’associazione micorrizica ha aumentato la concentrazione dei volatili delle foglie verdi e favorito l’accumulo di 2-esenale e 3-esenale, due composti associati all’odore delle foglie e alle risposte delle piante agli stress. Nel Tempranillo, invece, i ricercatori hanno segnalato una diminuzione dei composti volatili sintetizzati attraverso la via del mevalonato.

Anche i risultati relativi ai minerali sono variati a seconda della varietà. La micorrizazione ha aumentato i livelli di rame nelle foglie di Tempranillo, mentre ha ridotto quelli di ferro nel Cabernet Sauvignon. In quest’ultima varietà, inoltre, i fenoli solubili delle foglie sono diminuiti in presenza di AMF. I composti fenolici sono spesso studiati per il loro ruolo nella difesa e nel metabolismo delle piante, sebbene l’abstract dell’articolo non affermi che i cambiamenti osservati si siano tradotti in una maggiore protezione contro i patogeni.

Gli autori hanno descritto gli effetti come contenuti e specifici per ciascuna varietà. In altre parole, l’inoculazione microbica ha modificato la chimica delle foglie, ma la direzione e l’entità dei cambiamenti dipendevano dalla varietà. Secondo i ricercatori, tali differenze potrebbero essere legate a diversi livelli di resistenza; hanno inoltre aggiunto che non si può escludere una sintesi di COV in risposta all’attacco dei patogeni. L’abstract, tuttavia, non sostiene che il trattamento abbia preparato le viti ad affrontare in modo comprovato successive pressioni fitosanitarie.

La distinzione è importante perché lo studio si inserisce in un crescente interesse per strumenti biologici che possano aiutare i vigneti a ridurre la dipendenza dai prodotti fitosanitari convenzionali. Poiché Tempranillo e Cabernet Sauvignon sono importanti uve da vino, i risultati potrebbero interessare il settore delle bevande, sempre più orientato verso una gestione sostenibile dei vigneti. Lo studio suggerisce però anche che un trattamento capace di modificare la chimica fogliare di una varietà potrebbe non produrre lo stesso effetto in un’altra, limitando così qualsiasi ipotesi di applicazione uniforme dell’inoculazione microbica a tutte le varietà da vino.

Per isolare e analizzare i composti volatili, i ricercatori hanno utilizzato la microestrazione in fase solida dello spazio di testa e la gascromatografia-spettrometria di massa. I minerali sono stati misurati mediante spettroscopia di emissione ottica al plasma accoppiato induttivamente, mentre proteine, zuccheri, fenoli, amido e prolina sono stati valutati con metodi spettrofotometrici. Queste misurazioni hanno permesso al gruppo di confrontare sia le emissioni chimiche sia lo stato nutrizionale delle foglie dopo l’inoculazione.

L’articolo è stato pubblicato da D. Kozikova, I. Pascual, I. Garmendia e N. Goicoechea. Sulla base dell’abstract, lo studio contribuisce alle evidenze secondo cui i microrganismi benefici del suolo possono influenzare la fisiologia della vite, ma in modo complesso e dipendente dalla varietà. Saranno necessari ulteriori studi per determinare se i cambiamenti osservati nelle foglie migliorino effettivamente la resistenza delle viti quando sono esposte a una reale pressione dei patogeni in campo.