La patata contribuisce grazie al suo favorevole contenuto in elementi nutritivi alla sicurezza alimentare nel mondo. A causa dei cambiamenti climatici e dell’aumento di minacce dovute all’aggiungersi di nuove o più aggressive malattie, dalla continua restrizione per la fitoiatria nel campo chimico secondo l’evoluzione delle scelte sociali e politiche agrarie; i produttori, i breeder e i ricercatori si trovano dinnanzi a nuove sfide.
La peronospora della patata, causata dal fungo oomicota Phytophtora infestans, rappresenta la più grossa minaccia per una pataticoltura durevole a livello globale. Nonostante l’evoluzione di fungicidi efficienti, questa malattia provoca ogni anno a livello mondiale dei danni in termini di miliardi. Il costo annuo per questi fungicidi viene stimato nella sola Europa attorno i 150 milioni di dollari americani. I costi per la lotta e le rimanenti perdite si ammontano in paesi ad alta intensità produttiva come Danimarca, Germania e Paesi Bassi a circa 750 €/ha. Negli USA, in Europa e nei paesi in via di sviluppo vengono disposti circa 1,3 miliardi solamente per gli antiperonosporici.
La popolazione patogenetica della P. infestans in Europa mostra a partire dagli anni 70 una più alta variabilità genetica. La conseguenza fu una rapida capacità di adattamento alle nuove condizioni climatiche, cose che conferiscono ai breeder contro questo patogeno una grande attualità oggigiorno. La base genetica della patata di origine americana introdotta a sua tempo verso l’Europa fu all’inizio alquanto stretta e ulteriormente ridotta con l’aggravio della epidemia della peronospora negli anni 40 del diciannovesimo secolo. Pertanto si cerca tramite l’utilizzo di specie selvatiche con l’incrocio, ovvero con altre specie del genere Solanum, di ampliare la base genetica della patata.
Forme primitive o selvatiche della patata mostrano un’alta variabilità genetica e offrono come una sorta di riserva genetica la possibilità di allargare il pool genetico della patata domestica in riferimento alla capacità di resistenza contro malattie e fitofagi, oppure una tolleranza contro gli stress abiotici. Un esempio è la Solanum demissum, una specie esaploidale messicana del pool genetico secondario con capacità di resistenza contro la peronospora, che finora è stata utilizzata maggiormente come fonte di resistenza. Questa e altre specie selvatiche portano una sfilza di resistenze contro varie malattie virali, fungine o batteriche così come resistenze contro i nematodi e insetti fitofagi. Anche oggi tramite i centri di ricerca vengono scoperte nuove resistenze ed altre interessanti caratteristiche nelle specie selvatiche, soprattutto le posizioni geografiche e gli accessi a banche dati genetiche che si differenziano nelle loro varianti e nelle loro proprietà. La maggior parte delle 188 specie selvatiche di Solanum, delle quali finora solo alcuni sono stati utilizzati come risorsa genetica per l’allargamento del pool genetico della patata, hanno le loro origini dal sud ovest degli Stati Uniti fino al Cile centrale e la confinante Argentina. Per il miglioramento della resistenza del materiale da propagare, vengono sempre incrociate altre specie selvatiche di Solanum, con l’obiettivo di raggiungere una capacità di resistenza durevole contro la peronospora. Per una produzione di successo per la resistenza contro il fungo, bisogna tenere in considerazione due fattori importanti. Primo, la comparsa della resistenza contro un attacco di peronospora sulla foglia rispettivamente sul tubero, avvengono in maniera rara allo stesso tempo, e quindi da un punto di vista selettivo devono essere considerati come due parametri separati. Secondo, sussiste una correlazione fisiologica, condizionata e positiva tra bassa suscettibilità della pianta e maturazione tardiva della pianta. Se quest’ultima non viene considerata, viene favorita in maniera erronea una selezione verso una bassa suscettibilità ma con una maturazione troppo tardiva. L’interruzione di questa correlazione nei confronti della combinazione di resistenza quantitativa e maturazione precoce risulta difficile.
Oltre vari decenni la selezione sulla resistenza contro il fungo si basa sull’utilizzo della ipersensibilità o sulla resistenza qualitativa, condizionati dai cosiddetti geni R, che derivano dagli incroci delle specie selvatiche di S. demissum e S. stoloniferum. A causa della loro facile capacità di ereditare, questa forma di resistenza è alquanto facile da ottenere. Il loro utilizzo però era ogni volta abbastanza breve poiché questi tipi di resistenze sono specifiche per ceppo di malattia e vengono interrotte nella creazione di varietà ad elevata resistenza. Dall’altra parte una resistenza quantitativa non concede una protezione assoluta contro un attacco; però si mostra come una diminuzione di attacco contro tutti o quasi tutti i ceppi del fungo. Per questo motivo viene denominata anche resistenza orizzontale. Nella sua manifestazione sono coinvolti tanti oppure tantissimi geni, i cosiddetti poligeni o QTL (quantitative trait loci). L’uso selettivo della resistenza quantitativa viene aggravata a causa della loro complessa trasmissione ereditaria. Inoltre sottostanno alla loro manifestazione un impatto ambientale considerevole.
L’introduzione di specie selvatiche come risorse di resistenza in programmi di selezione convenzionale è problematica a causa delle svantaggiose caratteristiche varietali. Valutazioni commerciali importanti come resa, dimensione e forma del tubero, profondità degli occhi, attività culinaria etc., devono essere riportati in linea con le varietà convenzionali, senza però perdere la parte incrociata per la resistenza quantitativa contro la peronospora. Per questo utilizzo con l’aiuto di metodi di selezione convenzionali, il livello di resistenza nel pool genetico della patata può essere aumentato solo passo dopo passo e in maniera graduale.
Nel centro di ricerca del Julius Kuehn di Gross Luesewitz, Germania, viene eseguito un programma a lungo termine per l’ampliamento del pool genetico della patata con l’uso appunto della resistenza quantitativa. Le specie selvatiche di patate, che nel loro habitat di origine hanno percorso una coevoluzione insieme ai vari agenti di danno, e nel frattempo hanno evoluto delle strategie di difesa poligeniche, vengono sfruttate come fonte di resistenza. Sono stati utilizzati 16 ceppi di varie specie selvatiche più altre 4 di varietà convenzionali (Adretta, Bintje, Kuras, Sarpo Mira), con dei parametri di valutazione contro la peronospora, marciume molle e altre caratteristiche. Nelle prove in campo dal 2013-15 l’infezione nei membri risultava abbastanza varia, dal 1% fino al 88 %. Alcuni ceppi dell’istituto mostrarono una basso attacco significativo da parte del fungo in campo. Nei test fogliari invece, alcuni ceppi presentarono un attacco di necrosi fogliare pari a 1.2 (scala di valutazione fogliare da 1= nessun attacco a 9=foglia completamente necrotizzata), mentre altri ceppi avevano un valore della scala di 5.5. La vecchia varietà Bintje, è stata anche’essa segnalata con il test fogliare di 5.5, mentre in campo ha subito un attacco del ben 88 %, dimostrando la sua elevata sensibilità nei confronti della peronospora. La maggior parte dei ceppi, che nel test fogliare hanno dato un buona resistenza, anche in pieno campo si sono dimostrate poco suscettibili. Sempre tali ceppi con un alto livello di resistenza contro la peronospora in pieno campo, nel test del tubero hanno invece evidenziato una moderata sensibilità. Invece le varietà convenzionali hanno mostrato una forte sensibilità nei confronti della peronospora sul tubero. Da sottolineare inoltre, che alcuni di questi ceppi sono dotati da una certa resistenza contro il marciume batterico. Questa caratteristica aumenta l’importanza della ricerca.
I ceppi pre-selezionati dall’istituto di ricerca mostrano, oltre ad avere una certa resistenza contro la P.infestans, delle valutazioni qualitative accettabili. La combinazione di geni quantitativi resistenti al fungo con attitudini culinari risulta, come già accennato, abbastanza complicato. Stesso discorso vale per la combinazione dei geni resistenti al fungo con un elevato contenuto di amido, ma con una maturazione non troppa tardiva. Nel frattempo sono disponibili dei ceppi, che riescono ad accumunare queste caratteristiche. Inoltre possono essere identificati dei ceppi, che hanno una buona attitudine alla trasformazione del prodotto, con annessa la resistenza. I parametri in questione erano la trasformazione in chips e in pommes. Durante i tre anni di laboratorio questi ceppi pre-selezionati sono stati identificati in confronto delle varietà convenzionali descritte prima, che hanno subìto una minor infezione da parte del patogeno con un ciclo vegetativo più corte o comunque simile. L’alta correlazione tramite una maturazione tardiva e ridotta sensibilità verso la peronospora diventa evidente soprattutto nella varietà convenzionale Sarpo Mira. L’indice di correzione delta AUDPC viene applicato per separare la maturazione dalla valutazione dell’indice di resistenza dal patogeno. Valori di delta AUDPC basso descrivono un basso livello di sensibilità. Difatti tutti i ceppi pre-selezionati dall’istituto tedesco mostrarono dei valori delta AUDPC molto bassi, quindi possono essere considerati come poco sensibili.
I risultati descritti di questa prima fase di sperimentazione evincono una potenziale risorsa per una elevata e durevole resistenza contro la peronospora, sia sulla foglia che sul tubero. Un rilevamento evidente dei livelli di resistenza tramite l’utilizzo di poligeni quantitativi risulta possibile anche nella combinazione con la maturazione precoce e con delle valutazioni sulle diverse proprietà organolettiche. Concludendo, l’ampliamento del pool genetico della patata offre grazie alla preselezione durevole e costante, delle prospettive per una pataticoltura sostenibile ed economica.
Fonte: Kartoffelbau 11/2016 pag. 37-40
Autore: Thilo Hammann