Frassino: riforestazione resistente, ai funghi mortiferi

Il frassino maggiore, Fraxinus excelsior, non compone boschi puri, ma si accompagna alla farnia, all’acero: non per pochezza botanica, ma per una vegetale socievolezza, che lo consacra pregiatissimo e resistente legno, generosa pianta, e dimora per la fauna selvatica. Purtroppo, un anamorfico fungo, Hymenoscyphus fraxineus, noto agente di deperimento, mina la durevolezza della specie arborea eccelsa, soprattutto nel suo vitale contributo alla riforestazione. Ma un nuovo studio, valuta indiretti benefìci associativi, tra frassino e ceppi batteri, biochimicamente promotori di crescita.

Resistente rinascita: il frassino, dalle radici divine e polisemiche

Yggdrasil, «l’albero del mondo», sui cui rami dimoravano i due corvini messaggeri del dio Odino (figura 1): e subito l’atmosfera si scurisce, la temperatura scende, e l’occhio si abitua a distinguere i toni di verde cupo, della vegetazione da Grande Nord europeo. Quel sacro albero, quel frassino con i piedi a mollo nella sorgente Mimir, di acume e saggezza dispensatrice placida, servì al dio per far l’uomo. Il primo uomo. Ed i Celti, lo legarono presto alla rinascita. Ed Esiodo, lo riconobbe materica sostanza creatrice, di una stirpe d’uomini di bronzo «spaventosa e violenta», insuperabilmente dura, con ciò, come solo erano frassino e bronzo, allora.

Il frassino, ed il dio Odino. Oggi, minacciato dai funghi, richiede protezione batterica, per una riforestazione che sia resistente al tempo, ed al clima.
Figura 1 – Dio Odino, ed i corvi, suoi messaggeri, nella mitologia norrena.
Illustrazione di manoscritto islandese (XVIII secolo).
Fonte [darkgothiclolita]
.

A Roma, la farmacopea scalzò simboli e miti, concentrando il frassino nel suo succo antidotico. Ma ancora, ente protettore del creato animato che gli ruotava attorno. Il mistico leggendario, si riaffacciò truculento nell’immaginifico luogo storico, polo concettuale, attrattore di profonde inquietudini, e pratiche oscure, romanzate ed ingigantite alla distanza: sua maestà il Medioevo. Con pezzi di legno di frassino, bruciati per liberare le umane dimore, da sempiterni spiriti maligni; fino ai vampiri, annientati solo da un appuntito ramo del caro albero, a trapassarne il cuore.

Proteggere il frassino, perchè ci protegga, ancora

Più che da spiriti e vampiri, oggi, il frassino può salvarci dai molteplici disastri ecosistemici. Nelle attuali condizioni climatiche, infatti, si registra una diffusa debolezza di questi decani terrestri, per opera ultima di patogeni, ma certo esposti innanzitutto al disturbo massivo e cronico, di scelleratezze economico-produttive umane. Per questo, è essenziale, e naturalmente urgente, fissare sguardo e sforzi sperimentali sulla composizione di nuovi metodi di ripristino od incremento della resistente capacità di sopravvivenza degli esemplari di frassino.

Da più di vent’anni, i funghi del genere Hymenoscyphus fraxineus (figura 2), flagellano, gli alberi di tutta Europa, riducendone drasticamente la popolazione. Sì, perchè la patologia ingenerata nell’esemplare di frassino, può configurarsi come deperimento, ma anche, trascinare l’esemplare arboreo alla morte. Raccogliere la sfida spietata, lanciata dai funghi, al nostro partimonio verde, è ormai un’assoluta priorità.

Il frassino, minacciato dai funghi, richiede protezione batterica, per una riforestazione che sia resistente al tempo, ed al clima.
Figura 2 – Hymenoscyphus fraxineus. Fonte [waldwissen].

Stato dell’arte, sui nostri alleati batterici: nuovi punti d’osservazione

La ricerca finora indica, di fatto, che funghi e batteri, residenti in episfera ed endosfera, possano produrre effetti nefasti sull’invasore fungino patogeno Hymenoscyphus fraxineus, mediante competizione per le risorse, ma anche per parassitismo ed antibiosi; oppure, indirettamente, per attivazione di sistemi di difesa del frassino. Microrganismi, inoltre, sono in grado di promuovere crescita e sviluppo vegetale, riassunto e tangibile in una certa qual resistenza a stress e patogeni. Prospettiva comune, quindi, a molti gruppi di ricerca sul campo, l’impiego di simili batteri promotori di crescita, come alternativa definitiva ai pesticidi.

Per quanto riguarda i batteri, investiti di questo compito difensivo, essi sarebbero i ceppi Paenibacillus sp. e Pseudomonas sp., dalle accertate proprietà antibatteriche.

I batteri che stimolano biosintesi salvifiche nel frassino: lo studio

Il gruppo di ricerca gudato da Greta Striganavičiūtė, ha dato vita ad uno studio pilota che punta a sfruttare proprio le benefiche associazioni microbiche a specie vegetali, in modo da migliorare qualità e resistenza del così detto materiale forestale da reimpianto; del patrimonio verde, respirante, e respirabile, che finora abbiamo tutti sulla coscienza.

Raccolti dunque i semi di tre differenti famiglie di frassino europeo, presso i distretti di Kaunas e Telšiai, in Lituania, i ricercatori hanno allestito colture in vitro dei due ceppi batterici Paenibacillus sp. e Pseudomonas sp., su terreno solido LB, a basso contenuto salino, pH 7.0 e temperatura di 25°C. Le crescite fungine, invece, hanno preso avvio da prelievo di Hymenoscyphus fraxineus, direttamente da lesioni naturali del picciolo fogliare. In particolare un frammento di 10 mm, recante pseudosclerozi, ovvero intrecci di ife fungine ispessite, ha subìto sterilizzazione superficiale con etanolo 96% per circa un minuto, poi NaClO 4%, l’ipoclorito di sodio, per 3 minuti, ed ancora etanolo 96% per 30 secondi. Lavaggi con acqua distillata sterile, ed asciugatura per 2 minuti.

A questo punto, i ricercatori, rimossi gli strati pseudosclerotici, hanno posto i campioni su piastre con agar Hagem (estratto di malto 4 g/L, estratto di lievito 1 g/L, glucosio 5 g/L, NH4Cl 0.5 g/L, KH2PO4 0.5 g/L, MgSO4·7H2O 0.5 g/L, 1% FeCl3 0.5 mL, 100 ppm di tiamina 0.125 mL, dH2O ad un litro; pH ~ 5.5), lasciati quindi crescere a temperatura ambiente ed al buio. Tutti i miceli sviluppatisi, sono passati in nuove piastre, con lo stesso terreno.

Semina sperimentale dei germi di frassino

I semi di frassino, dunque, hanno subìto un passaggio di disinfezione, prima dell’interro. Poi, posti in sacca permeabile ed immersi in soluzione di ipoclorito di sodio 2.5%, per 10 minuti. Quindi, l’ammollo, il risciacquo con acqua tiepida, e la sacca ed i suoi semi sono finiti in etanolo 75% per tre minuti. Gli operatori hanno, ancora, riversato il contenuto della sacca su capsula Petri, per un ammollo in acqua distillata sterile di 3 minuti; e di ammollo in ammollo, si procede, infine, alla rimozione del germe dal seme, ponendo così, il germe, nudo e pronto su piastra con medium MS (5 germi, di seme di frassino, per piastra). La loro espressione in piantina prosegue per due settimane, quindi, campionamento secondo visiva omogeneità delle piantine.

Trattamento batterico delle piantine di frassino, per valutarne poi la risposta ai funghi

Un primo inoculo in vitro ha richiesto iniezione, in terreno MS, di spots contenenti ~1.4 × 106 cfu di Paenibacillus sp., o di ~6.4 × 106 cfu di Pseudomonas sp. Per il secondo inoculo, invece, si è trattato di porre a contatto i campioni di piantine di frassino con i funghi patogeni Hymenoscyphus fraxineus, come prescritto da S.-K. Seppänen e colleghi.

A questo punto, gli operatori hanno espiantato i giovani virgulti di frassino, per porli in triplice interro per ogni nuovo vaso, in modo da confrontare contestualmente le crescite dei casi di studio. Controllo, piante trattate con Paenibacillus sp. , piante trattate con Pseudomonas sp.; e tutti e tre esposti ai funghi. Vegetazione libera per quattro settimane, a 20-25 °C, fotoperiodo 16/8 ore in luce bianca, irradianza 30 μmol m−2 s−2.

Parametri morfologici, sotto effetto di funghi, ma in presenza dei batteri «custodi»

I ricercatori hanno distinto tre principali, parlanti, genotipi di frassino, dei quali hanno valutato grado di radicazione, lunghezza del germoglio, larghezza massima della foglia. I dati sulla radicazione, intanto, esprimono risposte non positive per entrambe le fasi di inoculo (sia la prima, con i due generi batterici, sia la seconda, con i funghi patogeni), in tutte le piantine di frassino.

Per quanto attiene al parametro che corrisponde alla lunghezza del germoglio, il genotipo 64 dimostra rallentamento dello sviluppo apicale se trattato con Pseudomonas sp.; nulla di rilevante, con Paenibacillus sp. Il genotipo 87, consegna esiti negativi per entrambi i parametri morfologici, sotto inoculo di entrambi i batteri. Il genotipo 174, infine, risente dell’insulto fungino, in particolare se trattato preventivamente con Pseudomonas sp.

Parametri biochimici e di funzionalità fotosintetica delle piantine di frassino, esposte ai funghi

Per il genotipo 64, il rapporto fotosintetico di clorofilla a/b è correttamente protetto da entrambi i ceppi batterici. Buoni stimolatori di crescita, e difesa dalle alterazioni patogene fungine. Tale funzionale rapporto è invece ridotto, quindi alterato, nel genotipo 87, perfettamente incorrotto nel genotipo 174.

I parametri biochimici che rendono conto di un resistente stato di vitalità, nonostante lo stress, delle piante di frassino corrispondono a concentrazioni di carotenoidi, fenoli e flavonoidi. E dunque, i ricercatori hanno registrato come, entrambi i ceppi batterici, incrementino le concentrazioni dei composti biochimici, considerati metaboliti secondari, almeno in mezzi di coltura privi di funghi. All’arrivo dell’inoculo patogeno, però, nel terreno di coltura sperimentale, i germogli di frassino trattati con Pseudomonas sp. producono quote di fenoli totali superiori, sia nel genotipo 64, sia in quello 87; nel 174, dotato di Paenibacillus sp., invece, i fenoli si riducono.

Il frassino del futuro: resistente ai funghi, e pilastro della riforestazione?

In questo studio, il genotipo 64 vede un incremento del rapporto fotosintetico in clorofilla a/b, carotenoidi, fenoli e flavonoidi, nella prima fase di inoculo: ovvero con soli, ed entrambi, i batteri promotori di crescita. Mentre Pseudomonas sp. promuove, in tale genotipo di riferimento, l’aumento di fenoli anche dopo infezione fungina.

Ben nota è, infine, la funzione rivelatrice, di piena salute vegetale, delle elevate concentrazioni di clorofilla, così come i carotenoidi aumentati sono indice di risposta attiva allo stress, di produzione ormonale, ed attività ossidativa in corso. Se ne può quindi dedurre che i batteri valutati dimostrino un provvidenziale effetto di riduzione dello stress, tanto da consentire al frassino di accelerare i processi enzimatici, che conducono all’accumulo dei benèfici metaboliti secondari.

Nel genotipo 87, invece, Pseudomonas sp. promuove incremento di fenoli e flavonoidi, sia in infezione fungina, sia scampando ad essa, sperimentalmente. Ed è particolare il dato per cui, tale variante genetica di frassino, riduca la propria capacità radicale, quando le piante in via di svluppo non sono attaccate dai funghi.

Sono proprio tali bagliori di singolarità metaboliche, di matrice genotipica, a dare sostanza all’idea di una nuova strategia composita e coordinata, di contrasto delle infezioni da funghi Hymenoscyphus fraxineus. Selezione genotipica ed associazione batterica, saranno in grado di rinverdire tenacemente il nostro orizzonte? La risposta è ancora nelle gole dei corvi di Odino.

Fonti

Rispondi

%d blogger hanno fatto clic su Mi Piace per questo: