Il grano duro è tra i cereali più sensibili alla Fusariosi della spiga (FHB), una malattia fungina che causa pesanti perdite produttive. Questo studio ha indagato la risposta immunitaria della pianta analizzando la via dei fenilpropanoidi (composti organici legati alla difesa), mettendo a confronto tre genotipi, tra cui uno a pericarpo viola, in due momenti critici dell’infezione.
Cronologia della risposta immunitaria
La ricerca ha evidenziato come la pianta reagisce in modo diverso a seconda del tempo trascorso dal contatto con il patogeno (Fusarium graminearum):
| Fase dell’Infezione | Risposta del Genotipo Resistente | Risposta del Genotipo Viola |
| Fase Precoce (2 giorni) | Attivazione massiccia (up-regulation) di tutti i geni legati ai fenilpropanoidi. | Accumulo significativo di quercetina nelle spighe (frazione solubile). |
| Fase Tardiva (21 giorni) | Degradazione delle pareti cellulari secondarie e rilascio di acidi fenolici. | Forte attivazione del gene calcone sintasi (CHS) e del fattore di trascrizione Ppm1. |
I punti chiave della scoperta
- Degradazione della parete cellulare: Nella fase tardiva, l’infezione colpisce tutti i genotipi provocando la rottura delle pareti cellulari. Questo causa il rilascio di acidi idrossicinnamici (acido ferulico e p-cumarico) e monomeri derivati dalla lignina (acido vanillico).
- Il vantaggio del “viola”: Il genotipo pigmentato mostra una risposta specifica guidata dal gene Ppm1 (Purple pericarp MYB 1) all’infezione.
- Supporto al Breeding: Questi dati confermano che i geni del metabolismo secondario sono bersagli fondamentali per i futuri programmi di miglioramento genetico volti a creare varietà di grano duro più resistenti.
Felici L., Castellani F., Francesconi S., Vitali M., Sestili F., G. M. Balestra. Early and late responses to Fusarium Head blight in durum wheat: Focus on phenylpropanoid biosynthetic pathway. Plant Stress Volume 14, December 2024, 100603, https://doi.org/10.1016/j.stress.2024.100603