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Composti organici volatili come meccanismo di antagonismo a lunga distanza in Fusarium oxysporum

Informazioni tesi

  Autore: Luigi Di Vietro
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2007-08
  Università: Università degli Studi di Torino
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Scienze biologiche
  Relatore: Silvia Perotto
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 48

I composti organici volatili (VOCs) sono molecole organiche caratterizzate da una bassa tensione di vapore ampiamente diffuse nella biosfera. Ne è stata accertata la produzione da parte di diversi microrganismi quali molecole informazionali con importanti ruoli nella comunicazione intra e interspecifica e, finora nel solo caso di alcuni ceppi batterici, anche in meccanismi di antagonismo.
Fusarium oxysporum MSA 35 è un ceppo isolato da terreno soppressivo che ha dimostrato una forte attività antagonista verso patogeni fungini presenti nel suolo di specie vegetali di interesse economico quali la lattuga e le curcubitacee. Una recente ricerca ha evidenziato la presenza di diverse specie batteriche sulla superficie del suo micelio: è stato quindi creato un ceppo cured (CU), privato dei batteri che, ad una tipizzazione molecolare, è risultato essere affine alla forma specialis lactucae. Saggi in vivo hanno dimostrato che il ceppo CU perde le caratteristiche di antagonismo ed esprime una forte patogenicità. È stata anche valutata qualitativamente la produzione di VOCs da parte del ceppo CU e del wild-type, che hanno dimostrato di avere un pattern diverso di produzione.
In questo lavoro si è indagata la possibile attività biologica dei VOCs prodotti da Fusarium oxysporum MSA 35 nei confronti di differenti formae speciales patogene di F. oxysporum, valutando l’inibizione della crescita e – nel caso della forma specialis lactucae - anche la modulazione di geni di virulenza.

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4 1. INTRODUZIONE 1.1 COMPOSTI ORGANICI VOLATILI (VOCs) I composti organici volatili sono un’ampia categoria di molecole organiche caratterizzate da una tensione di vapore tale da renderle evaporabili alle condizioni di temperatura e pressione ambientali. È stata accertata la produzione di VOCs in quasi tutti i regni dei viventi: piante, animali (compreso l’uomo), funghi e batteri. Inoltre, composti volatili di origine microbica sono di grande rilevanza economica poiché componenti di aromi in formaggi, vino, birra e molti altri alimenti fermentati (Shulz e Dickschat, 2007). Queste molecole possono appartenere ad un gran numero di classi differenti ma sono principalmente: derivati di acidi grassi, composti aromatici provenienti dalla via dell acido scichimico, composti solforati (originati principalmente dal dimetilsolfoniopropionato) e molecole azotate. In virtø delle loro caratteristiche fisico-chimiche queste sostanze svolgono un ruolo molto importante all interno della biosfera: l elevata capacit di diffondere nell ambiente (a breve, media e lunga distanza, in un mezzo acquoso o nel terreno) le rende un ottimo sistema di interazione tra organismi di uno stesso ecosistema (Wheatley, 2002). Diverse ricerche, infatti, hanno evidenziato che molti di questi composti prodotti da batteri o piante dimostrano attività biologica antagonista o informazionale nei confronti di altri organismi. È, ad esempio, noto che l’esposizione a determinati VOCs batterici può ridurre la crescita o inibire la germinazione di spore di funghi patogeni mentre l’esposizione a VOCs prodotti da Streptomyces orientalis può, al contrario, stimolare la germinazione di spore di funghi micorrizici (Moore-Landecker e Stotzky, 1972; Wright e Thompson, 1985; McKee e Robinson,1988; Tylka et al., 1991). È, inoltre, molto documentata la produzione di VOCs con attività antimicotica da parte di batteri del suolo e piante (Shulz e Dickschat, 2007; Mendgen et al., 2006; Jeleń et al., 1995), ma non ne è stata ancora evidenziata tale attività da parte di funghi, nonostante evidenze sperimentali dimostrino che diversi funghi siano produttori di un gran numero di sostanze volatili. Diversi studi hanno dimostrato che il mezzo di coltura e le condizioni ambientali influiscono fortemente su qualità e quantità dei composti prodotti e che spesso è il

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Parole chiave

achromobacter
antagonismo
biological control
fitopatologia
fusarium oxysporum
idrofobicità ifale
lotta biologica
rizosfera
serratia
vocs
volatile organic compounds

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