Quaderni dei Georgofili

Biodiversità delle specie di Fusarium tossinogeniche coinvolte nella fusariosi della spiga di frumento duro: patogenicità, genetica, tossicità

Antonio Moretti; Stefania Somma; Giuseppina Mulè; Caterina Morcia; Martina Spini; Michele A. Stanca; Valeria Terzi

Accademia dei Georgofili
Pagine: 22
Collana: Quaderni dei Georgofili
Contenuto in: Genomica per la valorizzazione di frumento duro e pomodoro

Copyright 2009 Accademia dei Georgofili

La fusariosi della spiga di frumento (FSF) è oggetto di crescente attenzione in tutto il mondo per l’impatto che la malattia può avere sulla riduzione del raccolto, sulla qualità delle cariossidi e sulla salute umana per la contaminazione da micotossine. Inoltre destano preoccupazione anche la diffusione di specie di Fusarium patogene e micotossine emergenti, e la grande variabilità inter- e intra-specifica che caratterizza numerose specie di Fusarium che fanno parte del complesso di specie che causano la FSF. La principale classe di micotossine prodotte dalle specie coinvolte è quella dei tricoteceni, potenti inibitori della sintesi proteica, che possono determinare, fra i vari effetti, anche forme molte serie di immuno-deficienza sia nell’uomo sia negli animali in allevamento. In base alla presenza o assenza di un gruppo chetonico in posizione C8, che conferisce una maggiore tossicità, i tricoteceni possono dividersi in tricoteceni A, fra i quali la tossina T-2 è sicuramente la micotossina dotata di maggiore tossicità, e i tricoteceni di tipo B, fra i quali la più nota è il deossinivalenolo, detto anche vomitossina, molto diffuso nelle cariossidi di frumento in tutto il mondo. L’Unione Europea ha stabilito dei livelli massimi di contaminazione delle derrate alimentari a base di frumento per diverse micotossine. È, dunque importantissimo, riuscire a contenere in campo le specie di Fusarium che le producono attraverso strategia di lotta appropriate. Tali strategie non possono non partire prima di tutto dalla corretta identificazione delle diverse specie di Fusarium coinvolte nella FSF, e quindi da una conoscenza profonda delle loro principali caratteristiche tossinogeniche, biologiche e genetiche. In questo lavoro, verrà fornita una illustrazione delle principali caratteristiche genetiche e tossinogeniche delle specie di Fusarium più importanti per la FSF e saranno illustrati i risultati di alcuni studi tesi a sviluppare strumenti molecolari per una diagnosi precoce delle specie di Fusarium, e ad analizzare la variabilità genetica intra-specifica di F. graminearum, la principale specie tossinogenica coinvolta nella FSF.

Abstract

Fusarium Head Blight (FHB) of wheat has been increasing its importance worldwide due to the impact that the disease can have on the yield reduction, kernel quality and human health because of the mycotoxin contamination. Moreover, emerging Fusarium pathogens and related mycotoxins and the wide genetic variability of several species involved in FHB are sources of further concern. The main class of mycotoxins produced by Fusarium on wheat are the trichothecenes, potent inhibitors of protein synthesis, than can cause severe deficiency of the immune system in both humans and animals. According with the presence or absence of a chetonic group in C8 of the trichothecene skeleton, these mycotoxins can be divided in trichothecene A, among which T-2 toxin is surely the mycotoxin provided of the highest toxicity, and trichothecene B, among which the most known is deoxynivalenol, that often occurs in the wheat kernels worldwide. The European Union has fixed severe tolerance levels of occurrence in wheat and wheat-based food for several Fusarium mycotoxins. Therefore it is extremely important to control in the field the Fusarium species that produce mycotoxins by using reliable control strategies. However, these strategies must be funded both on a correct identification of the different Fusarium species involved in the FHB and a knowledge of their main toxinogenic, biological and genetic traits. In this paper, an overwiev of main genetic and toxinogenic trasits of Fusarium species for FHB, will be provided. Moreover, the main results of studies carried out for the development of early detection methods of Fusarium species in the field and for the analyses of intra-specific genetic variability of F. graminearum, the main species involved in FHB, will be described.