Un nuovo spray potrebbe proteggere gli ulivi dalla Xylella

Un gruppo di ricerca dell’Istituto di Biologia Molecolare e Cellulare Vegetale ha messo a punto una tecnologia rivoluzionaria per l’inattivazione precisa e duratura dei geni vegetali mediante una singola applicazione a spruzzo.

I risultati, pubblicati su Nucleic Acids Research, descrivono in dettaglio un approccio innovativo che impiega un virus benigno che rilascia piccole molecole di RNA progettate su misura per silenziare selettivamente i geni bersaglio senza alterare il corredo genetico della pianta.

Questa caratteristica riveste una notevole importanza all’interno dell’Unione Europea, dove la normativa sugli organismi geneticamente modificati (OGM) è rigorosa. Di conseguenza, il team di ricerca ha presentato una domanda di brevetto europeo per tutelare questa tecnologia di proprietà congiunta del Consiglio Nazionale delle Ricerche spagnolo (CSIC) e dell’Università Politecnica di Valencia.

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La tecnologia si basa sull'uso di microRNA artificiali (amiRNA) – minuscole molecole di RNA che presentano caratteristiche simili al DNA ma sono significativamente più piccole.

Questi amiRNA sono meticolosamente progettati per garantire un'elevata specificità, prevenendo l'inattivazione genica indesiderata. Derivano da molecole precursori più grandi, la cui dimensione è stata ottimizzata utilizzando l'Arabidopsis thaliana, una pianta erbacea spesso impiegata nella ricerca di biologia molecolare e genetica vegetale.

Questo metodo apre nuove possibilità per un'adozione su larga scala nel mercato. Ha aplica­zioni nel mi­glio­ra­mento della pro­duc­ti­vi­tà dei col­tiv­a­zioni, nella pro­tezione delle pi­ante dalle mal­attie e nel ra­ffor­zi­mento della loro re­si­sten­za ai cam­bi­amenti ambi­en­ta­mentali.

Lo spray, che contiene un virus innocuo, viene applicato sulla pianta bersaglio. Una volta all’interno della pianta, il virus si moltiplica e rilascia le molecole di RNA artificiale necessarie per inattivare il gene desiderato.

“Da un lato, siamo riusciti a ridurre conside­ra­bi­le­mente le dimensioni delle mole­cole pre­cursori dei microRNA art­ific­ali senza influire sulla loro attività”, ha detto Alberto Carbonell, ricercatore del CSIC.

“D’altra parte, abbiamo dimostrato di poter inattivare i geni delle piante spruzzando estratti vegetali che includono vettori virali innocui che producono amiRNA da molecole precursori minime”, ha aggiunto.

Questa tecnologia offre una serie di vantaggi. In primo luogo, una sola applicazione a spruzzo può introdurre il virus innocuo e produrre amiRNA nei tessuti vegetali bersaglio, eliminando la necessità di trattamenti multipli e riducendo i costi di applicazione.

Ad esem­pi­o, i ricercatori hanno de­mon­stra­to l’in­a­t­i­va­zione dei geni asso­cia­ti alla biosint­esi della cloro­filla uti­li­zzando un’unica spruzzata, che ha pro­vo­ca­to l’ing­i­ar­di­mento dei tessuti col­piti.

Carbonell ha affermato che questo approccio potrebbe potenzialmente rivoluzionare l’agricoltura delle colture inattivando selettivamente l’espressione genica, migliorando la resa delle colture e rafforzando la loro resilienza alle mutevoli condizioni ambientali.

Inoltre, la tecnologia potrebbe essere impiegata per immunizzare le colture contro vari agenti patogeni, compresi i virus.

Il silenziamento di geni specifici negli olivi può aumentarne la resis­tenza alla Sindrome da Declino Rapido dell’Olivo (OQDS), una malattia de­vas­tra­nte causata dal bat­te­rio Xylella fas­tidiosa. I ricercatori hanno identi­fi­cato geni chiave all’interno degli olivi che, se silenziati, potrebbero ra­for­ziare la loro capaci­tà di respingere l’OQDS.

Gli olivi dispongono di mech­anismi di difesa e i ricercatori stanno esplora­n­do modi per raffor­zare queste difese na­turali. Prendendo di mira ge­ni spe­cifi­ci all’interno degli olivi stessi, i ricercatori mirano a poten­ziare la loro resis­tenza all’OQDS.

I geni precisi identi­fi­cati per il silen­zio genico svolsono un ruolo vita­le nell’inter­azione dell’albero con la Xylella fas­tidiosa. Alcuni di questi geni sono coinvolti nella risposta dell’albero al batterio, influenzando la gravità dei sintomi dell’OQDS. Silenzando questi geni specifici, i ricercatori sperano di alterare la risposta dell’olivo alla Xylella fastidiosa, rendendolo più resistente alla malattia.

Il silenziamento di questi geni all’interno dell’olivo offre una poten­ziale sol­u­zione per com­ba­tere l’OQDS, ridu­cen­do al min­imo la necessità di pe­s­ti­ci­di ad ampio spettro. Questo approccio non solo migliorerebbe la resistenza dell'albero alla malattia, ma contribuirebbe anche a pratiche agricole sostenibili e rispettose dell'ambiente.

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