Principali malattie del girasole
Giornata di studio «Le avversità parassitarie del girasole» Osimo, 07 luglio 2015
Valeria Mancini, Sergio Murolo, Gianfranco Romanazzi Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari ed Ambientali, UNIVPM Ancona
L'Italia centrale, dove si concentra oltre il 90% della superficie coltivata in Italia, è la zona elettiva di coltivazione del girasole.
Annata agraria 2014-2015: le intenzioni di semina dichiarate diminuzione della superficie a seminativi (-1,3%). Per quanto riguarda le piante industriali, si rilevano cali delle superfici investite a tabacco (-26,2%), colza e ravizzone (-6,5%), girasole (-0,7%) e le "altre piante industriali" (-30,2%); fa eccezione la soia, con un aumento del 13,5%
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Fonte: ISTAT
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Virus e Fitoplasmi
Giallume dell’astro Ca. P. asteris
Mosaico del girasole Sunflower mosaic virus Cucumber mosaic virus
Malattie da virus e fitoplasmi segnalate su girasole (Helianthus annosuus L.)
Malattie batteriche segnalate su girasole (Helianthus annosuus L.)
Batteri
Clorosi apicale Pseudomonas syringae pv. tagetis
Maculatura fogliare batterica Pseudomonas syringae pv. aptata P. cichorii P. syringae pv. helianthi P. syringae pv. mellea
Avvizzimento batterico Pseudomonas solanacearum
Tumore batterico del colletto Agrobacterium tumefaciens
Marciume batterico dello stelo e della calatide Erwinia carotovora subsp. carotovora E. carotovora subsp. atroseptica
(APS, 2015) 2. Bacterial Stalk Rot
Malattia Agente patogeno foglie stelo fiore radici
Maculatura fogliare A. alternata, A. helianthi * * *
Tacche fogliari Septoria helianthi *
Ruggine Puccinia helianthi, P. xanthii, Uromyces junci *
Mal bianco Erysiphe cichoracearum * *
Peronospora Plasmopara halstedii * * * *
Muffa grigia Botrytis cinerea * *
Fusariosi Fusarium moniliforme, F. oxysporum * *
Verticillosi Verticillium albo-atrum, V. dahliae * *
Stelo nero Phoma sp. * *
Necrosi dello stelo Phomopsis spp., Phomopsis helianthi *
Marciume dello stelo Sclerotinia sclerotiorum, Phytophthora spp., P. drechsleri * *
Marciume carbonioso Macrophomina phaseolina *
Marciume della calatide Rizopus spp. *
Marciume dei semenzali Pythium, Rhizoctonia *
Malattie fungine segnalate su girasole (Helianthus annosuus L.)
Agente causale
Plasmopara halstedii (Farl.) Berl. & De Toni, 1888
La presenza del patogeno è stata riportata su oltre 100 piante ospiti appartenenti alla famiglia delle Asteraceae. Il girasole risulta l’ospite più importante dal punto di vista economico. patogeno originario del Nord America che si è diffuso in tutte le aree di coltivazione del girasole, compresa l'Europa patogeno obbligato patogeno da quarantena trasmissibile per seme e in grado di sopravvivere nel suolo fino a 8 – 10 anni
La peronospora rappresenta la più importante malattia del girasole essendo caratterizzata da un alto potenziale distruttivo che in caso di epidemia grave, può provocare la perdita di oltre il 50%-80% di produzione
Lo svernamento avviene tramite le oospore presenti nel suolo, sui residui colturali o sul seme
Dalle oospore si sviluppano i macrosporangi che contengono numerose zoospore biflagellate, le quali in prossimità del colletto e delle radici germinano e penetrano nei tessuti
Ciclo biologico di P. halstedii
Le sementi rappresentano il principale «vettore» per la diffusione della malattia nelle zone di nuova coltivazione
Oospore nei tessuti vegetali
zoospore biflagellate
Sono inoltre state descritte numerose razze fisiologiche a seconda della loro capacità di colpire differenti linee di cultivar di girasole. Secondo Tourvieille et al. nel 2005 erano conosciute 10 razze fisiologiche in Europa, il loro numero è però soggetto a variazioni in seguito a nuove scoperte scientifiche.
Razze di peronospora
Nei confronti di queste razze sono noti alcuni geni che conferiscono resistenza, come il PL1 attivo nei confronti della razza 1, il PL2 in grado di controllare la razza 1 e 2 , il PL5 in grado di controllare la razza 3
Tra le principali ricordiamo: razza 1 la razza Europea, presente anche in Italia razza 2 detta Red River diffusa in Nord America (presente anche in Italia) razza 3 segnalata per la prima volta nel 1981 in Minnesota e South Dakota
Infezione primaria precoce
Sintomi
Infezione primaria tardiva
arresto della crescita seguito da avvizzimento e morte della pianta
nanismo, le piante si sviluppano in modo stentato raggiungendo un’altezza di 50-60 cm
Le calatidi risultano più piccole per il raccorciamento degli ultimi internodi del fusto
Aree clorotiche sulla pagina superiore
Presenza di micelio biancastro sulla pagina inferiore
Sintomi
Piccole aree clorotiche sulla pagina superiore e di micelio biancastro sulla pagina inferiore in seguito ad infezioni secondarie su piante adulte
Sintomi
Metodi di identificazione di P. halstedii in campioni di semi e suolo
Biosaggio
Semi Suolo
Tre repliche (400 semi x 3) per campione Sterilizzazione superficiale con ipoclorito Na
(0.5% per 10 min) Lavaggio in acqua sterile Germinazione 20°C Quando appaiono i cotiledoni (circa 10-15 gg),
osservazioni di anomalie morfologiche e sporulazione del fungo
Il campione è costituito da 1.5 kg di terreno per Ha
Deve essere saturato con acqua Piantare semi di varietà suscettibili (50 semi) Primi 3 gg Temp. 20°C e UR 95% Dal 4 g Temp. 16-18°C e fotoperiodo 12h Dopo 15 gg appaiono i cotiledoni Osservazioni
Sporulazione del patogeno sui dicotiledoni
Presenza di sporangi e micelio cenocitico in seguito ad osservazioni al microscopio
Osservazioni
Diagnosi molecolare
PCR convenzionale
Estrazione del DNA (campione 35 g = 500 semi) Amplificazione con primer specifici (PHAL-F/R) (Ioos et al., 2007) Verifica dei risultati su gel di agarosio
Tempo richiesto: 6h
PCR realtime (qPCR)
Estrazione del DNA (campione 35 g = 500 semi) Amplificazione con primer specifici (qPHAL-F/qPHALF-R) e sonda
(qPHAL-P)(Ioos et al., 2012)
Tempo richiesto: 3 h
Campione semi
Polverizzazione
Estrazione DNA
qPCR PCR
Misure di lotta preventive
impiego di seme sano
utilizzo di varietà di girasole resistenti a P. halstedii
poiché l'importazione di semente infetta di girasole può essere la causa dell'introduzione e della diffusione di nuove razze del patogeno non presenti in Italia
concia del seme
Agente causale
Botrytis cinerea Pers., 1794
È un patogeno ubiquitario, presente in genere allo stato saprofitario su svariate matrici vegetali
È in grado di assumere attività parassitaria
ogni qualvolta le condizioni climatiche siano favorevoli, interessando tutte le fasi vegetative con danni a carico del fusto, foglie e calatide
Conidiofori di Botrytis cinerea
Ciclo biologico di Botrytis cinerea
Il micelio e gli sclerozi svernano sui residui di vegetazione e nel suolo
Gli sclerozi producono il micelio dal
quale si originano i conidi, i quali germinano sulla superficie vegetale
L’infezione avviene in presenza di
condizioni climatiche caratterizzate da umidità elevata
L’invasione dei tessuti da parte del
patogeno determina il marciume dei tessuti interessati
Sintomi su foglie e bottoni fiorali
Disseccamento dei bottoni fiorali
Disseccamento e deformazione della lamina fogliare
Sintomi sulla calatide
In questi casi i danni sono molto gravi in quanto, oltre alla perdita del prodotto, viene contaminato il seme
Il marciume dello stelo e della calatide non è infrequente in alcune aree dell’Italia Centrale dove sono previste semine primaverili precoci (Zazzerini et al., 1987). Può manifestarsi in qualsiasi stadio di sviluppo della pianta con danni che si ripercuotono in misura consistente sulla produzione
S. sclerotiorum è un patogeno terricolo, nelle regioni temperate è considerato una delle più grosse problematiche per il girasole, in quanto riesce a persistere nel suolo per diversi anni e ha un range di ospiti molto elevato (230 generi in 64 famiglie)
Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary, (1884)
Agente causale
Ciclo biologico di S. sclerotiorum
Gli sclerozi presenti nel terreno germinano dando origine alle ascospore
Le ascospore infettano la
parte aerea della pianta (stelo, foglie e calatide) mentre il micelio originatosi dagli sclerozi infetta l’apparato radicale
I sintomi della malattia variano notevolmente in relazione alla fase fenologica in cui avviene l’infezione
morte della pianta
Infezioni tardive Periodo di fioritura
Sintomi
Attacchi precoci
disseccamenti e necrosi sul fusto e nella parte basale della pianta
avvizzimento della pianta
Con il passare del tempo il midollo del fusto si disgrega completamente e viene sostituito da ammassi scleroziali
Sintomi alla base del fusto
Alla base del fusto delle giovani piante malate si formano ampie aree marcescenti di colore marrone chiaro, ricoperte da un micelio biancastro
Sintomi sulla calatide
I tessuti perdono consistenza e la calatide si ripiega su se stessa
Il fungo si insedia all’interno della calatide e nella parte posteriore, che assume una colorazione brunastra
Agente causale
Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid., (1947) - telomorfo Sclerotium bataticola Taubenh., (1913) - anamorfo
Il marciume carbonioso rappresenta l’avversità crittogamica più pericolosa e diffusa in tutti gli ambienti italiani Nelle annate calde e asciutte in condizioni di stress idrico può provocare perdite consistenti del prodotto per effetto della riduzione del diametro delle calatidi e del peso degli acheni Provoca alterazioni sulle caratteristiche qualitative dell’olio modificando il contenuto proteico e il rapporto tra i vari acidi grassi
Patogeno terricolo che ha un ampio range di ospiti (circa 500) compreso il girasole
Ciclo biologico di Macrophomina phaseolina
Il patogeno sverna sotto forma di microsclerozi nel terreno e nei residui colturali
Gli essudati radicali stimolano la
germinazione dei microsclerozi Le spore germinano sul fusto e
penetrano le cellule epidermiche mediante azione meccanica e produzione di enzimi
Rapida colonizzazione dei tessuti
dell’ospite e conseguente clorosi e necrosi dei tessuti
Sintomi
Comparsa dei sintomi dopo la fioritura, in particolare durante l’ultima fase del ciclo vegetativo
Le piante colpite mostrano una maturazione precoce Lo stelo risulta meno consistente e di colore grigio – argenteo Le piante così danneggiate tendono a spezzarsi con estrema facilità
Il tessuto midollare all’interno del fusto è annerito e frammisto ai microsclerozi, di forma ovale e rotondeggiante (diametro di circa 80-160 micron)
Sintomi
Malattia Agente patogeno foglie stelo fiore radici
Maculatura fogliare A. alternata, A. helianthi * * *
Tacche fogliari Septoria helianthi *
Ruggine Puccinia helianthi, P. xanthii, Uromyces junci *
Mal bianco Erysiphe cichoracearum * *
Peronospora Plasmopara helianthi * * * *
Muffa grigia Botrytis cinerea * *
Fusariosi Fusarium moniliforme, F. oxysporum * *
Verticillosi Verticillium albo-atrum, V. dahliae * *
Stelo nero Phoma sp. * *
Necrosi dello stelo Phomopsis spp., Phomopsis helianthi *
Marciume dello stelo Sclerotinia sclerotiorum, Phytophthora spp., P. drechsleri * *
Marciume carbonioso Macrophomina phaseolina *
Marciume della calatide Rizopus spp. *
Marciume dei semenzali Pythium, Rhizoctonia *
Malattie fungine segnalate su girasole (Helianthus annosuus L.)
Agente causale: Erysiphe cichoracearum (DC.) (1805)
cleistoteci
Ascospore liberate dai cleistoteci
Il patogeno sverna sotto forma di cleistoteci (piccoli corpi fruttiferi nerastri) sui residui di vegetazione
Le condizioni climatiche ottimali per la
germinazione delle spore comprendono elevata umidità e temperature intorno ai 20-25°C
Le spore, disperse dal vento, daranno origine a
infezioni secondarie e in condizioni ottimali la produzione di altre spore avverrà nel giro di 5 – 7 giorni
Mal bianco del girasole
Sintomi
Comparsa di aree biancastre dapprima sulle foglie basali poi su tutta la parte aerea della pianta.
Le aree bianche diventano grigie e compaiono i cleistoteci.
Le foglie gravemente infette possono ingiallire e disseccare. In genere, le foglie inferiori rimangono più pesantemente colpite rispetto alle foglie superiori.
Agente causale: Rhizopus spp.
Rhizopus è un fungo terricolo ma soprattutto conosciuto come agente di marciume soffice di bulbi, frutti, vegetali durante la conservazione.
Infezioni in un campo di girasoli a seguito di una grandinata
Il marciume della calatide è una malattia particolarmente distruttiva in California ed perdite notevoli sono state anche registrate in Israele, dove in condizioni particolarmente favorevoli ha causato perdite di produzione superiori al 90%
Marciume della calatide del girasole
disseccamento
Sintomi
Macchie scure nella parte posteriore della calatide che danno origine ad aree di
marciume acquoso
Presenza delle strutture riproduttive fungine all’interno e sulla superficie della calatide
Verticillosi del girasole
Agente causale: Verticillium dahliae (Cooke) Wint. Verticillium albo atrum (Cooke) Wint.
ampio di ospiti (oltre 350 specie di piante) patogeno terricolo e trasmissibile per seme
Sopravvive nel suolo o su residui di vegetazione infetta sotto forma di microsclerozi. Può sopravvivere per diversi anni nel terreno senza ospite
Ciclo biologico I microsclerozi germinano e le ife infettano le radici Il fungo si diffonde nello xilema causando l'occlusione dei vasi
che insieme alla produzione di tossine determina l'appassimento della pianta
microsclerozi
Sintomi precoci su foglie
Sintomi
Ingiallimento internervale e necrosi sulle foglie
basali
Gli ingiallimenti internervali e le necrosi interessano porzioni sempre più estese
della lamina fogliare
Steli infetti mostrano in sezione longitudinale una colorazione bruna rossastra
Diagnostic methods Rapidity Sensitivity and
Specificity Ease in the implementation Examples of detected pathogens
Visual examination very high low mycological skills required Phomopsis spp., Cercospora kikuchii, Peronospora manshurica / soybean seed; Cylindrocladium
parasiticum / peanut seed; Colletotrichum dematium / chilli seed; Septoria apii / celery seed
Seed washing technique very high low mycological skills required Peronospora manshurica / soybean seed
Incubation method
Freeze blotter method low low/moderate mycological skills required Alternaria dauci, Alternaria radicina / carrot seed;
Leptosphaeria maculans / Brassicaceae seed;
Agar medium low low/moderate mycological skills required Alternaria dauci, Alternaria radicina, Alternaria carotiincultae / carrot seed; Verticillium dahliae,
Fusarium spp. / Cucurbitaceae seed; Botrytis spp. / onion seed
Serological based assay high moderate/high ease in the interpretation Macrophomina phaseolina / cowpea seed
Conventional PCR moderate/high high molecular biology skills required,
ease in the interpretation
Alternaria brassicae, Leptosphaeria maculans / Brassicaceae seed; Ascochyta lentis / lentil seed;
Alternaria radicina / carrot seed; Phoma valerianella / lamb's lettuce seed; Fusarium oxysporum
f. sp. basilici / basil seed
BIO-PCR moderate very high molecular biology skills required,
ease in the interpretation
Alternaria dauci, Alternaria radicina / carrot seed;
Alternaria brassicae, Leptosphaeria maculans / Brassicaceae seed; Ascochyta rabiei / cheekpea
seed; Fusarium oxysporum f. sp. lactucae / lettuce seed
Nested PCR moderate very high molecular biology skills required,
ease in the interpretation Colletotrichum lindemuthianum / bean seeds; Fusarium oxysporum f. sp. lactucae / lettuce seeds
Real time PCR high very high molecular biology skills required
Alternaria brassicae, Plasmodiophora brassicae / Brassicaceae seed;
Didymella bryoniae / Cucurbitaceae seed; Botrytis spp. / onion seed;
Verticillium dahliae / spinach seed; Colletotrichum lindemuthianum / bean seed; Fusarium
oxysporum f. sp. basilici / basil seed
MCH-PCR high very high molecular biology skills required Didymella bryoniae / Cucurbitaceae seed;
Botrytis spp. / onion seed
Laser biospeckle
technique high high technological skills Fusarium oxysporum, Aspergillus flavus, Sclerotinia spp., / bean seed
Videometer high high technological skills Stemphylium botryosum, Cladosporium spp., Fusarium spp., Verticillium spp., Alternaria alternata
/ spinach seed
Metodi di diagnosi per individuare i patogeni fungini trasmissibili per seme
Trattamenti dei semi di specie ortive per controllare patogeni fungini trasmissibili per seme
(Mancini e Romanazzi, 2014)
"Clizia era una giovane ninfa, innamorata persa
del Sole, pertanto lo seguiva tutto il giorno mentre
lui guidava il suo carro di fuoco per tutto l'arco del
cielo. Il sole, dapprima fu lusingato e un pochino
intenerito da quella devozione... credette di
esserne a sua volta innamorato e decise di
sedurla cosa non difficile per lui!
Ma ben presto il Sole si stancò dell'amore di Clizia
e le diede, come suol dirsi... il benservito
rivolgendo altrove le sue attenzioni.
La povera ninfa pianse ininterrottamente per nove
giorni interi. Immobile in mezzo a un campo,
osservava il suo amore attraversare il cielo sul suo
carro di fuoco.
Così, pian piano, il suo corpo si irrigidì,
trasformandosi in uno stelo sottile ma resistente, i
suoi piedi si conficcarono nella terra mentre i suoi
capelli diventarono una gialla corolla; si era
trasformata in un fiore bellissimo color dell'oro... Il
girasole...
Ma anche nella sua nuova forma la piccola ninfa
innamorata continua tuttora a seguire il suo amore
durante il giro nel cielo".
Grazie dell’attenzione