Una pianta resistente è una pianta ben nutrita
Per potersi difendere da malattie e parassiti, la pianta deve disporre di tutti i nutrienti di cui ha bisogno per, da un lato, avere una crescita vigorosa, e dall'altro per sintetizza le molecole che gli permettono di combattere gli aggressori : proteine, glicoproteine, glicolipidi, oligosaccaridi e polisaccaridi, enzimi… Una pianta carente o che cresce in un ambiente non adatto alle sue esigenze sarà più fragile di fronte agli attacchi. Detto questo, vediamo cosa succede nella pianta, in caso di attacco di un agente patogeno (batteri, funghi, virus).
Difese delle piante contro le malattie
Difese passive
La prima delle difese è la barriera fisica, che impedisce all'aggressore di entrare nell'impianto. Per questo, il fogliame può presentare a cuticola più o meno spessa, anche cerosa, che rende più difficile l'accesso all'interno delle cellule dell'epidermide fogliare. Il la parete pectocellulosica è una protezione aggiuntiva : circonda ogni cellula vegetale e rallenta la progressione del parassita.
Difese attive
Quando le barriere fisiche sono insufficienti, e una volta che il batterio, il fungo o il virus è riuscito a penetrare all'interno della cellula, si innesca una cascata di reazioni per la presenza di molecole originate dall'aggressore e identificate come estranee dalla cellula (si chiamano: elicitori esogeni). Queste reazioni difensive possono essere paragonate alle difese immunitarie negli animali.
Possono verificarsi più fenomeni di difesa, contemporaneamente o in successione:
- Il la cellula infetta si autodistrugge (apoptosi) al fine di intrappolare l'aggressore: così facendo invia un messaggio di avvertimento alle cellule circostanti, che si preparano a contrastare l'attacco, creando così una zona di resistenza destinata ad impedire la progressione dell'attacco.
- Il segnale di avvertimento (che può essere monossido di azoto, perossido di idrogeno) induce in altre cellule il sintesi di diverse sostanze difensive, in cascata: acido salicilico ed etilene che innescano la produzione di proteine di difesa (ad esempio le chitinasi, enzimi che "rosicchiano" le pareti cellulari dell'aggressore); acido jasmonico che induce la sintesi di antibiotici vegetali (fitoalessine) …
- Il segnale di avvertimento può anche stimolare lignificazione e ispessimento pareti cellulari, al fine di aumentare le barriere fisiche.
La morte cellulare programmata delle cellule infette e la lignificazione delle aree colpite sono la causa di macchie necrotiche viste su foglie o steli malato: la pianta pratica la politica della terra bruciata, distruggendo essa stessa le aree infette e isolandole dalle parti sane, al fine di contenere l'aggressore.
Questi segnali di allarme e la secrezione di molecole di difesa possono essere generalizzati a tutta la pianta, per via sistemica (= attraverso la linfa). La pianta acquisisce così una certa resistenza duratura: in caso di nuovo attacco da parte dello stesso aggressore, la reazione di difesa sarà più rapida e quindi più efficace. Tuttavia, a differenza degli animali, la pianta ha un vero sistema immunitario con cellule circolanti.
Un modo per usare meno pesticidi in agricoltura?
Il la ricerca agronomica esplora questi fenomeni di resistenza acquisiti dalle piante a seguito del contatto con un elicitore (o un elicitore esogeno, cioè una molecola risultante dall'organismo aggressore in grado di innescare la reazione difensiva, oppure un elicitore endogeno, cioè secreto dalla pianta per attivare le difese).
Un po' come si vaccina animali e umani, potremmo quindi preparare le piante a difendersi da una malattia o da un parassita, mettendole in contatto con le molecole che innescano la cascata difensiva della pianta (= SDN, per Stimolatori di Difesa Naturale): sintesi di antimicrobici composti, irrigidimento e rafforzamento delle membrane cellulari delle piante…
I fenomeni sono complicati, coinvolgono recettori, segnali chimici, enzimi e l'attivazione di geni che governano i meccanismi difensivi, ma l'analogia con la vaccinazione è una buona illustrazione. Così, divenuta più resistente, la pianta ha meno bisogno di cure fitosanitarie: si difende da malattie batteriche, virali o fungine.
