Xylella, scoperta diagnosi rapida per rilevare il patogeno anche su ulivi asintomatici

Una nuova procedura diagnostica hi-tech per rilevare la presenza di Xylella fastidiosa nell’olivo, potenzialmente prima della comparsa dei sintomi. E’ l’importante risultato conseguito da un pool di ricercatori ed esperti nell’ambito del “Progetto Demetra”.

 Nel webinar conclusivo del programma di ricerca regionale, sono state illustrate nello specifico le attività per la messa a punto del metodo diagnostico “fast”, svolte dai Laboratori dell'Instm  dell’Università del Salento (relatore Federica De Castro); dall’Agro. Biolab Laboratory (relatore Maria Rosaria Taurino) e dal Lab. Instruments (relatori Cosimo Mario Stefanelli e Francesca Mottola).

 Il Laboratorio dell'NSTM di Lecce si è concentrato, attraverso analisi metabolomica (descrizione del profilo chimico attraverso i metaboliti) basata sulla spettroscopia NMR (risonanza magnetica nucleare), sulle differenze del metabolismo tra estratti di foglie di Ogliarola Salentina e Cellina di Nardò sane, le due cultivar su cui il batterio ha fatto una strage, e piante infette e sull’individuazione di biomarcatori specifici della presenza di Xylella.

 “Abbiamo utilizzato tecniche analitiche all’avanguardia – spiega Federica De Castro - L’analisi metabolomica NMR delle piante in condizioni di stress, come le infezioni da agenti patogeni, consente una rapida comprensione dello stato fisiologico della pianta, l’individuazione di molecole coinvolte nell’interazione ospite-patogeno e il monitoraggio a livello molecolare degli effetti di eventuali trattamenti fitoterapici. Questo studio ha mostrato come l'infezione da X. fastidiosa modifichi fortemente il metabolismo complessivo degli ulivi e come sia possibile monitorare mediante approccio metabolomico basato su spettroscopia NMR, la presenza della malattia. La tecnica – prosegue la studiosa - ha inoltre consentito l’individuazione di biomarcatori specifici di malattia per gli ulivi infetti. Questi risultati indicano un’utile strategia per il monitoraggio, il contenimento delle infezioni e la promozione della salute delle piante”. 

 Il protocollo per la diagnosi precoce della  presenza di Xylella fastidiosa è stato messo a punto da Agro.Biolab Laboratory.  “Abbiano utilizzato una tecnica strumentale definita Hplc-Esi Ms-Tof – spiega Maria Rosaria Taurino - I campioni di materiale vegetale, provenienti da ulivi sintomatici e asintomatici, sono stati trattati con opportuni solventi. Vista la notevole varietà di composti naturali rilevati nei campioni monitorati, il laboratorio ha utilizzato differenti sistemi di separazione cromatografica, in grado di isolare analiti con caratteristiche chimiche molto differenti e quindi in grado di semplificare l’individuazione di specifici marker della presenza del batterio”.

 Sono stati trattati circa 200 campioni di materiale vegetale, per un totale di oltre 1.200 analisi, con due diversi sistemi cromatografici. “I primi risultati ottenuti utilizzando una parte dei dati acquisiti - argomenta Taurino - hanno permesso di impostare una procedura non mirata (“untargeted”) in grado di elaborare un’indagine approfondita dei profili metabolici, individuando specifiche caratteristiche delle piante con sintomi presenti e con sintomi assenti. E’ stato possibile inoltre individuare una serie di specifici marker molecolari - aggiunge - per risalire alle specifiche condizioni della pianta”. Il protocollo analitico messo a punto nell’ambito del progetto Demetra apre dunque la strada ad un monitoraggio iper rapido di X. Fastidiosa anche quando è presente in modo asintomatico.

Infine, il team di ricerca e sviluppo della Lab. Instruments si è occupato della caratterizzazione dei marker e relativa formulazione come materiali di riferimento, necessari per la validazione del metodo in spettrometria di massa per la diagnosi precoce di Xylella. “Nello specifico sono stati processati numerosi campioni di olivo, rametti e foglie – spiegano Mario Stefanelli e Francesca Mottola - a loro volta preparati previa estrazione e filtrazione secondo procedura condivisa con gli altri partner di progetto. È stata necessaria una specifica ottimizzazione strumentale e, quindi, una elaborazione dei dati che ha portato all'individuazione dei marker indicativi dell'infezione in corso negli olivi colpiti da X. fastidiosa.

“Le tecniche e le procedure analitiche investigate nel corso del progetto Demetra, aprono le porte all'impiego della giovane disciplina della metabolomica per la diagnostica precoce di fito-patologie, nello specifico l'infezione da Xylella fastidiosa – commenta a conclusione di “Demetra” il professor Giuseppe Ciccarella, del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biologiche ed Ambientali e UdR INSTN di Unisalento e direttore tecnico-scientifico del progetto -  Semplici campionamenti e trattamenti del materiale vegetale permetteranno di individuare piante malate prima della comparsa dei sintomi, guadagnando tempo prezioso nei confronti dell'avanzata del patogeno”.

I Partner del Progetto Demetra

Del Progetto Demetra hanno fatto parte: Consorzio interuniversitario nazionale per la scienza e tecnologia dei materiali (Instm) dell'Università del Salento, Politecnico di Bari, Istituto per la protezione sensibile delle piante (Ipsp) Cnr di Bari, Centro di ricerca sperimentazione e formazione in agricoltura (Crsfa) “Basile Caramia”, Tct Nanotech, Agro Bio Lab Laboratory, Lab Instruments, Ebf Euro Bio Fert.