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Grapevine “bois noir”: what is new under the sun?
Full text linkThe diseases associated with phytoplasmas in grapevine are collectively called yellows and occur in the majority of grapevine growing regions over the world. Among these diseases the “bois noir” is the most widespread and in most of the cases is it endemic in vineyards. Molecular variability was reported in the ‘Candidatus Phytoplasma solani’ (“stolbur”, 16SrXII-A) infecting grapevines, and in some cases a link to epidemiological aspect of the genomic features detected by MLT was hypotized. Statistical modeling to allow the prediction of the disease in specific grapevine growing areas is also developed. Studies about grapevine- “bois noir” phytoplasma interaction were focusing on some of the main genes regulated in the plant response. A study linking wine production and quality from healthy and “bois noir” infected grapevines showed the negative influence of the disease on wine production but only when the weather conditions were favorable to the production. Perspectives for improved management of the “bois noir” disease were also explored
Fitoplasmosi: resoconto dell’incontro internazionale IPWG alle Mauritius.
No full textSi è tenuto a Mauritius dal 14 al 17 gennaio 2015 il terzo convegno dell’”International Phytoplasmologist Working Group” (IPWG). I partecipanti sono stati 60 provenienti da 25 stati: Brasile, Canada, Cile, Costa d'Avorio, Francia, Germania, Ghana, India, Iran, Israele, Italia, Kenya, Mauritius, Messico, Pakistan, Polonia, Arabia Saudita, Slovenia, Sud Africa, Spagna, Mozambico, Svizzera, Taiwan, Turchia ed USA. Alcuni di questi stati hanno partecipato per la prima volta al convegno (Costa d’Avorio, Ghana, Kenya, Pakistan, Mozambico, Svizzera e Taiwan) inoltre sono stati presentati anche lavori di colleghi da Cina e Vietnam che non hanno potuto partecipare per problemi dovuti a passaporti e visti.
Gli argomenti trattati sono stati raggruppati in 7 tematiche: genomica, individuazione e caratterizzazione, insetti vettori e loro interazione con i fitoplasmi, malattie da fitoplasmi nel mondo, nuove malattie da fitoplasmi, infezioni miste da fitoplasmi ed altri patogeni ed infine interazione pianta-fitoplasmi e metodologie di controllo delle malattie associate alla presenza di fitoplasmi. Due tavole rotonde dedicate rispettivamente alla problematiche della tassonomia e quarantena delle malattie associate alla presenza di fitoplasmi ed alla lotta di malattie emergenti da fitoplasmi in Africa e nelle Americhe hanno completato il programma del convegno.
Sono stati presentati 55 lavori sperimentali più una relazione introduttiva che ha fatto il punto della situazione ricerca sulle malattie da fitoplasmi a livello mondiale. Tutti i lavori presentati sono disponibili nel numero speciale della rivista Phytopathogenic Mollicutes (Vol. 5 1-Supplement, January 2015) che è disponibile gratuitamente on line alla pagina web: http://www.ipwgnet.org/researchnews.
Alcune delle tematiche presentate meritano particolare attenzione perché interessano importanti colture per il nostro paese ed in particolare per la Sicilia.
Vite. Le fitoplasmosi della vite sono ormai ben note e studiate in molte aree viticole italiane, sono flavescenza dorata e legno nero associate a fitoplasmi diversi dal punto di vista biologico e molecolare che sono distinguibili a livello sintomatologico solo mediante analisi molecolari. Il fenomeno della convergenza sintomatologica è comune a quasi tutte le malattia associate alla presenza di fitoplasmi: la sintomatologia delle piante colpite è solitamente specifica ma non permette arrivare alla identificazione del fitoplasma coinvolto, informazione molto importante in quanto permette di individuare il o gli insetti vettori al fine di studiare le metodologie migliori per contrastare la malattia. E’ stata descritta la presenza in regioni viticole sudafricane di una epidemia che causa gravi danni dovuta alla presenza del fitoplasma del giallume dell’astro (AY). Mediante studi molecolari è stato possibile identificarne l’insetto vettore nel cicadellide Mgenia fuscovaria di cui si stanno studiando le caratteristiche etologiche (“First insights into the influence of aster yellows phytoplasmas on the behaviour of the leafhopper Mgenia fuscovaria” di Krügere collaboratori); è stato altresì verificato che il ceppo del fitoplasma è differenziabile da quelli classificati come appartenenti allo stesso gruppo ribosomico 16Sr a seguito di analisi genetiche su ulteriori quattro geni (“Multigene characterization of aster yellows phytoplasmas infecting grapevine in South Africa” di Zambon e collaboratori), questo permetterà di seguire meglio il patogeno non solo nelle aree dove l’epidemia è in atto, ma anche di verificarne l’eventuale presenza in altre zone viticole evitando possibilmente il ripetersi di gravi epidemie.
Le problematiche legate alla presenza di fitoplasmosi sono solitamente legate al territorio e gli studi effettuati nella realtà viticola cilena hanno permesso di individuare che i giallumi della vite sono associati alla presenza di fitoplasmi appartenenti a gruppi diversi fra cui quello della malattia X del pesco sottogruppo 16SrIII-J. Questa identificazione ha permesso di verificare che uno degli insetti vettori del fitoplasma in vite in Cile è Paratanus exitiosus (“Transmission of 16SrIII-J phytoplasma by Paratanus exitiosus (Beamer) leafhopper in grapevine” di Fiore e collaboratori).
Ultimo argomento di interesse per le fitoplasmosi della vite è stata la presentazione dei risultati di un “ring test” effettuato nell’ambito del progetto EUPHRESCO GRAFDEPI nel quale si sono messe a confronto le più aggiornate metodologie diagnostiche disponibile per individuare il fitoplasma agente della flavescenza dorata che è un organismo da quarantena in Europa. La sperimentazione è stata condotta in 14 laboratori europei ed ha permesso di confermare che alcune delle metodologie disponibili sono sufficientemente sensibili per il rilevamento del fitoplasma nel materiale viticolo ma che nessuna delle metodologie più innovative (“real time” PCR o “multiplex” PCR) è in grado di differenziare in maniera inequivocabile il fitoplasma della flavescenza dorata da fitoplasmi diversi ma molto simili a livello molecolare (appartenenti allo stesso gruppo ribosomico 16SrV). Per questa identificazione il metodo più accurato rimane quello di PCR-“nested” associato all’analisi RFLP del prodotto amplificato con gli enzimi specifici.
Palme
Interessanti aggiornamenti sono stati riportati in relazione alla presenza di fitoplasmosi in diverse specie di palme che ne determinano la morte in tempi solitamente rapidi. La sintomatologia associata a fitoplasmosi in palma consiste generalmente nella presenza di ingiallimenti ed avvizzimenti delle foglie che cadono precocemente lasciando solo il fusto che assume il tipico aspetto di palo del telegrafo. E’ stata descritta la presenza in palme da dattero dell’Arabia Saudita di due fitoplasmi diversi (AY e 16SrII) in due aree di produzione con percentuali di infezione in alcuni casi superano il 12%, la perdita di vigore e produzione dovuti alla malattia si aggira sul 30%. Sono in corso studi per individuare le modalità di diffusione della malattia nell’ambiente con particolare attenzione ai possibili insetti vettori (“Phytoplasma diseases in date palms in Saudi Arabia” di Alhudaib e collaboratori). Studi sulla presenza di fitoplasmi in palme da cocco del Mozambico colpite da giallume letale hanno permesso fatto riscontrare la presenza del fitoplasma del giallume letale (LY), ma anche quella di un altro fitoplasma filogeneticamente affine a quelli individuati in conifere in Europa (gruppo 16SrXXI) (“Potential novel ‘Candidatus Phytoplasma pini’-related strain associated with coconut lethal yellowing in Mozambique” di Bila e collaboratori). La situazione più grave è quella di Ghana e Costa d’Avorio dove la recente comparsa di un ceppo altamente epidemico di LY sta causando gravissimi danni economici all’industria produttrice di olio di cocco, attualmente 7.000 dei 350.000 ettari di coltivazione risultano seriamente compromessi da questa malattia (“Analyses based on the 16S rRNA and secA genes identify a new phytoplasma subgroup associated with a lethal yellowing-type disease of coconut in Côte d’Ivoire” di Arocha e collaboratori). La situazione appare meno preoccupante in Nigeria dove il ceppo identificato appare differenziabile da questo a livello molecolare e sembra non avere diffusione epidemica (“Occurrence of Awka wilt disease of coconut in Nigeria for one century” Jesuorobo Osagie e collaboratori).
Agrumi e fruttiferi
E’ noto che le malattie associate alla presenza di fitoplasmi sono devastanti in alcune aree agrumicole del mondo, a questo proposito è stata descritta la situazione messicana dove in alcune aree affette da “huanglongbing”, il giallume degli agrumi che porta ad azzeramenti della produzione associato tipicamente alla presenza di ‘Candidatus liberibacter’ di specie diverse è stata anche rilevata la presenza di fitoplasmi AY presenti sia in infezione mista con il ‘Ca. Liberibacter’ che da soli, in accordo con quanto già descritto nelle gravi epidemie in corso in Cina ed in Brasile (“’Candidatus Phytoplasma asteris’ is associated with citrus “huanglongbing” disease in Mexico” di Arratia-Castro e collaboratori). La già nota presenza di fitoplasmi del gruppo 16SrII in lima in Oman risulta associata alla presenza contemporanea del virus della “tristeza” degli agrumi e del viroide dell’excortite in una nuova malattia denominata disseccamento rapido degli agrumi (“A new disease in Citrus aurantifolia in Oman, “sudden decline”, is associated with a pathogen complex including a 16SrII group phytoplasma” di Nascimento da Silva e collaboratori).
In coltivazioni di peschi spagnole effettuate dopo colture di pero infetto da moria è stata identificata la presenza del fitoplasma della moria del pero in pesco; i sintomi sono gli stessi indotti dai fitoplasmi tipicamente individuati in drupacee ed oltre all’arrossamento ed accartocciamento fogliare si è osservata anche la morte di alcune delle piante colpite (“’Candidatus Phytoplasma pyri’ in peach orchards in Spain” di Lavina e collaboratori). In campioni di ananas colombiani che mostravano anomalie della corona sopra il frutto è stata invece individuata la presenza di fitoplasmi appartenenti al gruppo 16SrX-B (ESFY) tipicamente individuati finora solo in Europa e solo in drupacee (“Detection and multigene characterisation of a ‘Candidatus Phytoplasma prunorum’-related phytoplasma associated with witches’ broom symptoms in pineapple fruit” di Satta e collaboratori). Si tratta del primo ritrovamento di questo fitoplasma nel continente americano.
Altre colture
La presenza di infezioni miste di patogeni diversi sono state individuate in India in coltivazioni di melanzane con giallumi della lamina fogliare che presentava anche ripiegamento verso l’alto e distorsioni, riduzione della distanza degli internodi, nanismo e caduta del fiore prima della produzione della bacca. Nella piante sintomatiche in percentuali che arrivavano al 5% è stata riscontrata la presenza contemporanea di fitoplasmi appartenenti al gruppo 16SrVI e di begomovirus (Tomato leaf curl virus; ToLCV) (“First report of mixed infection of phytoplasmas and begomoviruses in eggplant in India” di Singh e collaboratori).
Prevenzione e lotta
Ancora poco è a disposizione per una lotta o meglio per una prevenzione efficace dalle fitoplasmosi. Fra le numerose presentazioni relative a questo argomento meritano menzione alcuni batteri isolati da vite e/o da insetti vettori di fitoplasmi in Israele che, in condizioni di laboratorio paiono in grado di colonizzare le piante infette e ridurre la sintomatologia dovuta alla presenza di fitoplasmi (“Introduction of beneficial bacteria to grapevines as a possible control of phytoplasma associated diseases” di Naor e collaboratori). Un lavoro presentato da ricercatori di Taiwan (“Phytoplasma effector SAP11 altered phosphate starvation responses and root architecture in Arabidopsis” di Lu e collaboratori) indica che piante transgeniche di arabidopsis che esprimono SAP11, una proteina secreta dal ceppo di fitoplasmi “aster yellows witches’ broom”, presentano alterazioni dell’architettura radicale simili a quelle delle piante naturalmente infette. In queste piante si osserva inoltre un accumulo di fosfati ed un incremento dei livelli di espressione dei geni e dei microRNA che vengono indotti in casi di carenza di fosfato. SAP11 è risultata anche in grado di sopprimere le risposte di difesa della pianta mediate da acido salicilico facilitando la moltiplicazione dei fitoplasmi. Queste osservazioni preliminari costituiscono le basi per studiare come i meccanismi suddetti possano essere alterati per ridurre la possibilità di colonizzazione della pianta da parte dei fitoplasmi.
Infine un lavoro veramente iniziale è stato presentato da Contaldo e collaboratori (“Interaction between cold atmospheric plasma and phytoplasmas in micropropagated infected periwinkle shoots”) che hanno utilizzato germogli di vinca micropropagata per verificare l’applicabilità e l’eventuale efficacia di una particolare acqua trattata elettricamente (acqua-plasma) nell’eliminare o inattivare i fitoplasmi presenti nei germogli infetti o nell'indurre una risposta di difesa della pianta. I risultati indicano mancanza di fitotossità del composto ed una sua azione di riduzione della sintomatologia nei germogli infetti. La presenza di fitoplasmi accertata mediante analisi PCR non significa che però essi siano vitali per cui sono in corso ulteriori sperimentazioni per verificare la capacità del metodo di inattivare questi patogeni direttamente in planta.
Oltre alle presentazioni scientifiche i partecipanti hanno avuto modo di discutere degli argomenti più attuali del settore quali collaborazioni internazionali sulle malattie epidemiche più economicamente importanti nelle varie aree agricole e di scambiarsi gli aggiornamenti sulle metodiche di diagnosi e prevenzione più aggiornate. Interesse particolare ha suscitato la recente pubblicazione della possibilità di coltivare i fitoplasmi in substrati artificiali mettendo a disposizione metodologie che possono permettere di studiare finalmente meglio la biologia di questi speciali batteri e per mettere a punto strategie efficaci per individuare sorgenti di resistenza alle malattie ad essi associate che possano aiutare coltivatori e vivaisti a tenere lontane le epidemie dovute a questi pericolosi patogeni
TROPICSAFE: WP1: Grapevine yellows Italy
No full textThis dataset contains the underlying data of the following publication:
Y. Zambon, A. Canel, A. Bertaccini, N. Contaldo, 2018. Molecular diversity of phytoplasmas associated with grapevine yellows disease in North-Eastern Italy. Phytopathology, 108:2, 206-214. DOI: 10.1094/PHYTO-07-17-0253-R
In particular, the results obtained from a 3-year survey in different vineyards located in Treviso province (Italy) were presented in tables and figures. The tables 1-3 contain the number of grapevine and insect samples positive to phytoplasma presence and the molecular characterization of these prokaryotes on different genes. Lineages corresponding to different restriction profiles are shown, supporting the findings of a number of variants of different phytoplasmas among both, plants and insects. Table 4 contains the list of GenBank accession number of the sequences used in phylogenetic analyses in comparison with sequences obtained in the survey and listed in table 2
Association of a ‘Candidatus Phytoplasma aurantifolia’-related strain with apricot showing European stone fruit yellows symptoms in Iran
No full textDuring 2012–2015 surveys in some orchards in Faraghe (Iran), a number of apricot trees showed symptoms resembling those associated with the phytoplasma disease known as European stone fruit yellows that are severe leaf roll, yellowing and die back. The presence of an infectious agent was confirmed by graft transmission experiments in which all the previously symptomless GF-677 (peach × almond) trees showed phytoplasma-type symptoms. The phytoplasma presence was confirmed by nested PCR assays using DNA extracted from samples from both field collected and graft-inoculated trees. The sequences of four nested PCR products from symptomatic apricot and experimentally graft-inoculated GF-677 trees were 100% identical to each other. RFLP and phylogenetic analyses carried out on these sequences allowed to cluster the strain infecting apricot trees in Iran with the16SrII-C subgroup phytoplasmas. This is the first report of a 16SrII-C phytoplasma associated with leaf roll and yellowing of the leaves in apricot trees
Phytoplasma diseases of medicinal and aromatic plants
No full textMedicinal and aromatic plants include a broad array
of wild and cultivated plants which contain many biologically-
active compounds, known as phytochemicals, that
are of great interest for their ability to promote human
and animal health. The present review provides a literature
overview of phytoplasma diseases affecting medicinal
and aromatic plants, with an emphasis on phytoplasma
taxa associated. An overview of studies that examined the
effect of phytoplasma infections on phytochemical content
and other secondary metabolites of affected plants
is also included. Phytoplasma diseases of medicinal and
aromatic plants occur worldwide; however, the majority
of reports are from Europe and southeastern Asian countries.
These diseases affect plant species belonging to over
70 families, mostly to Apiaceae and Asteraceae. They differ
considerably in geographic distribution and size of the
various taxonomic groups and subgroups of the associated
phytoplasmas. Subgroup 16SrI-B phytoplasmas are
the prevalent agents occurring mainly in Europe, North
America and Asia. Phytoplasma presence induces changes
in the amount and composition of secondary metabolites
in diseased plants in which, however, the concentrations
of valuable phytochemicals are greatly affected. An exception
is represented by phytoplasma diseases of periwinkle
in which an accumulation of pharmaceutically important
compounds occurs upon phytoplasma infections.
Prospects for future research are presented and critically
discussed
FIGURE 7 in A new species of planthopper in the genus Agoo Bahder & Bartlett (Hemiptera Fulgoroidea: Derbidae) from coconut palm (Cocos nucifera L.) in Jamaica
No full textFIGURE 7. Maximum likelihood phylogenetic trees (1,000 replicates) demonstrating the relationship of the novel taxon, Agoo beani sp. n. relative to other species in Agoo and other genera within the Cenchreini based on the: A. COI gene, B. 18S gene, and C. consensus tree utilizing both the COI and 18S loci.Published as part of Bahder, Brian W., Mou, De-Fen, Bartlett, Charles R., Helmick, Ericka E., Bertaccini, Assunta & Myrie, Wayne, 2020, A new species of planthopper in the genus Agoo Bahder & Bartlett (Hemiptera Fulgoroidea: Derbidae) from coconut palm (Cocos nucifera L.) in Jamaica, pp. 254-264 in Zootaxa 4853 (2) on page 262, DOI: 10.11646/zootaxa.4853.2.6, http://zenodo.org/record/449822
Detection and seed transmission of Bermudagrass phytoplasma in maize in Turkey
No full textDuring 2017, maize cultivation areas in the provinces of Adana and Kahramanmaraş (Turkey) were surveyed to inspect maize plants with symptoms similar to those associated with of phytoplasma disease, that is, yellowing, short internodes and small corncobs. Thirty fields were inspected and two hundred samples from symptomatic and asymptomatic plants were collected, together with insects considered as potential vectors of phytoplasmas. All samples were assayed by polymerase chain reaction (PCR) and subsequently analysed by restriction fragment length polymorphism and sequencing to identify the phytoplasmas detected in the plant material and insects. Results of laboratory assays and phylogenetic analyses showed that the Bermudagrass white leaf phytoplasma ('Candidatus Phytoplasma cynodontis') was present in both maize plants and seeds, showing 99% sequence identity with other reported phytoplasma strains from GenBank, whereas no PCR amplifications were obtained from tested insects. The seeds of infected plants, sown in an insect-proof screenhouse, produced plantlets that were found PCR-positive for the Bermudagrass white leaf phytoplasma, indicating its seed transmission
FIGURE 3 in A new species of planthopper in the genus Agoo Bahder & Bartlett (Hemiptera Fulgoroidea: Derbidae) from coconut palm (Cocos nucifera L.) in Jamaica
No full textFIGURE 3. Agoo beani sp. n., male adult; A. head frontal view, B. head, pronotum and mesonotum dorsal view, C. head, pronotum and mesonotum lateral view, scale bar = 1mm.Published as part of Bahder, Brian W., Mou, De-Fen, Bartlett, Charles R., Helmick, Ericka E., Bertaccini, Assunta & Myrie, Wayne, 2020, A new species of planthopper in the genus Agoo Bahder & Bartlett (Hemiptera Fulgoroidea: Derbidae) from coconut palm (Cocos nucifera L.) in Jamaica, pp. 254-264 in Zootaxa 4853 (2) on page 259, DOI: 10.11646/zootaxa.4853.2.6, http://zenodo.org/record/449822
Association of phytoplasmas and viruses with malformed clovers
No full textPlants of Trifolium spp. exhibiting two different kinds of symptoms - phyllody associated with yellowing/reddening, and dwarf growth habit without floral abnormalities, were observed in several areas of the Czech Republic. Nested polymerase chain reaction (PCR) with phytoplasma specific primers, and restriction fragment length polymorphism (RFLP) analyses of 16SrDNA revealed that phyllody of T. repens was associated with phytoplasmas belonging to the 16SrI-C subgroup. Similar symptoms in T. hybridum and T. pratense plants revealed the presence of phytoplasmas belonging to two subgroups: 16SrI-C and 16SrIII-B. Dwarf disease of cultivated T. pratense plants was associated with more than one agent: eleven of twenty plants examined by PCR/RFLP analysis revealed the presence of phytoplasmas belonging to four distinct subgroups: 16SrI-B, 16SrI-C, 16SrIII-B and 16SrX-A. Moreover, two kinds of bacilliform virions were observed in ultrathin sections of fifteen T. pratense plants. Particles occurred mostly in the parenchymatous cells of vascular bundles and were located in the cytoplasm as aggregates within an extended network of membraneous cisternae. Phytoplasmas and rhabdoviruses occurred singly, and both together or in co-presence with filamentous virus-like particles
HOST-PATHOGEN INTERACTION IN ACTINIDIA-BACTERIAL CANKER PATHOSYSTEM: INVESTIGATION ON THE LATENCY PERIOD IN ASYMPTOMATIC PLANTS (vol 96, pg 38, 2014)
No full textBacterial canker of kiwifruit caused by Pseudomonas syringae pv. actinidiae (Psa) still results in serious yield losses in Italy and, despite the studies conducted hitherto to deal with this devastating disease, some epidemiological aspects are still to be clarified. In particular, the available information on life-cycle of Psa is still incomplete on the latency period of Psa within the susceptible host plant. To elucidate this dangerous endophytic latent phase, the survival of a virulent Psa gfp-expressing/Rif-resistant strain (Psa::gfp) within asymptomatic Actinidia spp. plants was studied. The results were obtained both in adult plants of Actinidia chinensis cv. Hort16A four years after inoculation with Psa::gfp at low inoculum dose, and in Actinidia deliciosa cv. Hayward plants obtained from micropropagated shoots similarly inoculated more than three years before. Both types of plant were in toto analyzed to re-isolate Psa::gfp on selective media, and to check its ability to induce disease symptoms in host plants and hypersensitivity reaction in tobacco plants. PCR analysis was carried out to confirm the identity of the re-isolate Psa::gfp. On the fourth year following inoculation, the data confirmed that Psa can colonize plants for a long time staying latent at very low concentrations. In the pathosystem Actinidia-Psa the pathogen appears to have achieved a high degree of pathoadaptation which is witnessed in a pluriannual latency period. The implications of what reported are especially important for its impact on the nursery industry, and control strategies in kiwifruit orchards to prevent the spread of the pathogen present in asymptomatic plants
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