Nematodi e Mais: Chi Vincerà la Battaglia Sotterranea in Nuova Zelanda?

Amici agricoltori e appassionati di scienza, oggi vi porto con me in un viaggio affascinante nel sottosuolo, un mondo invisibile ai più ma cruciale per la salute delle nostre coltivazioni. Parleremo di mais, una delle colture più importanti al mondo, e di alcuni suoi nemici microscopici ma temibili: i nematodi galligeni delle radici, in particolare le specie Pratylenchus neglectus e P. crenatus (che per comodità chiameremo PNC).

Questi piccoli vermi cilindrici, spesso trascurati, sono dei veri e propri pirati del suolo. Si insediano nelle radici delle piante, nutrendosi dei loro tessuti e causando lesioni che, come potete immaginare, non fanno affatto bene alla nostra amata pianta di mais. Il risultato? Una riduzione della produttività che può pesare, e non poco, sulle tasche degli agricoltori. In Nuova Zelanda, dove il mais è una coltura di rilievo, la presenza di questi PNC è diffusa, ma fino a poco tempo fa mancava uno studio approfondito sulla resistenza degli ibridi di mais commerciali disponibili sul mercato. Ed è qui che entra in gioco la ricerca che voglio raccontarvi!

L’Indagine: Mettere alla Prova gli Ibridi di Mais

Immaginatevi un laboratorio, o meglio, una serra super controllata. È qui che i ricercatori hanno deciso di vederci chiaro. Hanno preso 15 ibridi di mais commerciali, quelli che gli agricoltori neozelandesi conoscono bene, e li hanno messi di fronte al “nemico”: un terreno naturalmente infestato da PNC, raccolto direttamente da un campo di mais. L’obiettivo era semplice ma fondamentale: capire quali ibridi fossero più “tosti” e quali, invece, soccombessero più facilmente all’attacco dei nematodi.

Per farlo, hanno condotto una serie di esperimenti. Non vi annoierò con tutti i dettagli tecnici, ma sappiate che hanno misurato parametri chiave come il fattore di riproduzione dei nematodi (Rf) – in pratica, quanto velocemente questi birbantelli si moltiplicano – e la popolazione finale (Pf), ovvero quanti ne troviamo alla fine dell’esperimento nel suolo e nelle radici. Hanno anche osservato i danni diretti sulle piante, come la riduzione del peso secco delle radici e dei germogli.

Esperimento 1: Il Primo Round di Screening

Nel primo esperimento, durato 45 giorni, gli ibridi sono stati esposti a una popolazione iniziale di 1250 PNC per chilogrammo di suolo. Ebbene, le differenze sono emerse subito! L’ibrido P9127 si è rivelato il più suscettibile, con un fattore di riproduzione che ha raggiunto 7.1 e una popolazione finale di quasi 9000 nematodi per kg di suolo e radici. Al contrario, l’ibrido P8500 ha mostrato una maggiore capacità di tener testa all’invasore, con un Rf di “solo” 3.1 e una popolazione finale di circa 3863 nematodi. Già da qui, si capisce che non tutti i mais sono uguali di fronte a questi parassiti!

Esperimento 2: La Prova di Resistenza sulla Lunga Distanza

Il secondo esperimento ha alzato un po’ l’asticella della durata, portandola a 60 giorni, con una popolazione iniziale leggermente inferiore (750 PNC/kg). Qui, le cose si sono fatte ancora più interessanti. L’ibrido P8805 è risultato il più vulnerabile, con un Rf che è schizzato a 37.5 e una popolazione finale di oltre 28.000 nematodi! Pensate un po’, un vero e proprio banchetto per i PNC. L’ibrido P1613, invece, si è confermato tra i più resistenti, contenendo l’Rf a 18.4 e la popolazione finale a circa 13.784 nematodi. Un dato curioso: con il passare del tempo, i nematodi tendevano a concentrarsi maggiormente nelle radici (fino al 93%) rispetto al primo esperimento. Sembra quasi che, con più tempo a disposizione, trovino più confortevole “casa” direttamente nella pianta.

Questi risultati ci dicono una cosa importante: la suscettibilità degli ibridi può variare, e il tempo gioca un ruolo cruciale. Più a lungo la pianta è esposta, più i nematodi hanno la possibilità di moltiplicarsi e causare danni.

Esperimento 3: L’Impatto della Dose di Inoculo

Per capire ancora meglio la dinamica, i ricercatori hanno condotto un terzo esperimento, concentrandosi su tre ibridi selezionati (uno suscettibile come P9127, uno moderatamente suscettibile come P8666 e uno moderatamente resistente come P8500) e variando la “dose” iniziale di nematodi (0, 500, 1000 e 1500 PNC/kg). Come c’era da aspettarsi, più nematodi c’erano all’inizio, più ne trovavano alla fine, e maggiori erano i danni. L’ibrido P9127, il più suscettibile, ha mostrato una riduzione del peso secco delle radici fino al 42% e del peso secco del germoglio fino al 22% quando esposto alla massima carica di nematodi. Immaginate l’impatto sulla resa finale del raccolto!

È interessante notare che, sebbene il fattore di riproduzione non sia cambiato significativamente tra i diversi livelli di inoculo in questo specifico esperimento, la distribuzione dei nematodi tra radici e suolo sì: con basse densità iniziali, la maggior parte dei nematodi era nelle radici, mentre con alte densità, una quota maggiore restava nel suolo. Forse una sorta di “sovraffollamento” nelle radici?

Cosa Ci Insegnano Questi Esperimenti?

Questa ricerca è una vera e propria pietra miliare per l’agricoltura neozelandese. Per la prima volta, si ha una valutazione sistematica della resistenza degli ibridi di mais commerciali ai nematodi PNC. Abbiamo scoperto che esistono differenze significative:

• Ibridi come P9127 e P8805 sono risultati altamente suscettibili.
• Ibridi come P0891, P8500 e P1613 hanno mostrato una moderata resistenza.

Queste informazioni sono oro colato! Permettono agli agricoltori di fare scelte più consapevoli al momento della semina, optando per ibridi che possano meglio difendersi in terreni infestati. E per i genetisti? Beh, questi dati offrono benchmark preziosi per i futuri programmi di miglioramento genetico, con l’obiettivo di sviluppare varietà di mais ancora più resistenti.

Certo, la faccenda non è semplicissima. Usare terreno naturalmente infestato, sebbene più realistico, introduce delle variabili. La proporzione tra P. neglectus e P. crenatus potrebbe cambiare, e sappiamo che un ibrido potrebbe essere resistente a una specie ma non all’altra. Inoltre, le condizioni ambientali giocano sempre un loro ruolo. Tuttavia, questo studio ha gettato basi solidissime.

Uno Sguardo al Futuro

Il lavoro non finisce qui, anzi! I ricercatori stessi sottolineano l’importanza di continuare su questa strada. Bisognerà approfondire i meccanismi genetici e fisiologici alla base della resistenza, testare ancora più ibridi e linee parentali, e validare questi risultati direttamente in campo, perché la serra è una cosa, il campo aperto un’altra.

Sarà anche cruciale condurre studi specifici per le diverse specie di nematodi e per le diverse regioni, perché le popolazioni di questi parassiti possono variare localmente. L’obiettivo finale è ambizioso ma fondamentale: fornire agli agricoltori strumenti di gestione dei nematodi che siano efficaci, sostenibili dal punto di vista ambientale e convenienti economicamente. Sviluppare ibridi resistenti o tolleranti è un processo lungo, ma è una delle vie più promettenti per ridurre le perdite di raccolto causate da questi subdoli abitanti del suolo.

Insomma, la battaglia contro i nematodi radicali del mais è complessa, ma grazie a studi come questo, abbiamo armi sempre più affilate per affrontarla. E io, da appassionato, non vedo l’ora di scoprire i prossimi sviluppi!

Fonte: Springer