Selezione di comunità batteriche endofite, geni e metaboliti secondari per la coltivazione sostenibile del pomodoro in serra

Questo progetto di tesi mira ad acquisire le basi per interventi biotecnologici sul microbioma del pomodoro al fine di migliorare le condizioni di crescita della coltura, la sua resistenza agli stress biotici e abiotici, e l’incremento delle caratteristiche che portano alla formazione della qualità stessa della coltura, in una prospettiva di agricoltura sostenibile incentrata sulla protezione dell'ambiente e dei consumatori. Il pomodoro appartiene alla famiglia delle Solanaceae ed è la seconda coltura ortofrutticola più importante accanto alla patata. La gestione intensiva necessaria per mitigare gravi perdite economiche, ha incoraggiato la ricerca alla ricerca di approcci alternativi per il controllo delle malattie del pomodoro, compreso l'uso di agenti di controllo biologico. Nel nostro modello di studio abbiamo utilizzato diversi approcci per studiare le comunità microbiche dei compartimenti radicali del pomodoro in un ambiente reale rappresentato da un'area di coltivazione intensiva della coltura caratterizzata da produzioni extra-stagionali in serra. Un approccio metagenomico è stato utilizzato per una valutazione completa e sistematica della struttura delle comunità batteriche e fungine del pomodoro, della loro composizione e formazione in condizioni commerciali, dalla produzione vivaistica alla loro commercializzazione in serra. L'analisi ha rivelato differenze sostanziali nella composizione delle comunità microbiche del pomodoro coltivato in serra in due diversi sistemi di coltivazione, in suolo agrario o in coltura “fuori suolo” utilizzando come substrato sacchi di fibra di cocco, anche se le piante provenivano dalla stessa partita di sementi e piantine in vivaio, anch’essi analizzati. In particolare, le comunità microbiche delle piante coltivate fuori suolo sembravano ospitare comunità batteriche simili a quelle presenti nelle piantine in vivaio, mentre le piante coltivate in suolo agrario in breve tempo hanno subito l’influenza del suolo stesso. Anche se negli ultimi anni i progressi nelle tecnologie “omiche” di nuova generazione hanno portato alla possibilità di conoscere i microrganismi associati alle piante, i metodi coltura-dipendenti sono ancora necessari per la bio-prospezione della diversità naturale come fonte di nuovi strumenti per l'agricoltura sostenibile. L'approccio colturale è stato quindi applicato per esplorare e confrontare la biodiversità naturale della frazione coltivabile delle comunità batteriche associate al pomodoro. Sono stati analizzati i compartimenti radicali di piante provenienti da aziende agricole diverse, coltivate in suolo agrario, e l'endosfera di semi e radici di piante in diversi stadi di crescita e coltivate in diversi sistemi di coltivazione (ad es. i campioni analizzati con l'approccio metagenomico). In entrambi gli esperimenti è stato applicato uno schema fenotipico basato sull'analisi dei tratti correlati Plant Growth Promotion e Biocontrol activity. Più di 500 isolati batterici sono stati analizzati e costituiscono una collezione per ulteriori lavori. Più di 100 ceppi sono stati identificati tramite sequenziamento del gene 16S rRNA (rDNA). Un sottoinsieme di batteri isolati appartenenti ai generi Pseudomonas e Bacillus sono stati valutati in vivo nei confronti di batteri fitopatogeni del pomodoro. Sono state inoltre ottenute anche le sequenze genomiche di due ceppi di Pseudomonas isolati e selezionati per le loro capacità in vivo e in vitro.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2021

Author dc:creator

• ANZALONE, ALICE

Contributors dc:contributor

• CATARA, VITTORIA

• Microbiome, PGPR, BCAs, Tomato, Endophytes
• Microbioma, PGPR, BCAs, Pomodoro, Endofiti

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

ita

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/581892

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/581892