INVESTIGATIONS ON THE PSYLLID (HEMIPTERA: PSYLLIDAE) VECTORS OF ‘Candidatus Phytoplasma mali’ IN TRENTINO

I fitoplasmi sono batteri floematici privi di parete cellulare, non coltivabili in vitro, che possono indurre malattie alle piante e quindi gravi danni economici. Sono trasmessi in mo-do persistente propagativo da insetti fitomizi, come cicadellidi, cixiidi e psillidi. ‘Candida-tus Phytoplasma mali’ è l’agente eziologico degli scopazzi del melo (apple proliferation-AP), una malattia fitoplasmatica in grado di danneggiare molte regioni melicole dell’Europa centrale, incluso il Trentino. AP può alterare il vigore delle piante di melo e i frutti delle piante infette, a causa delle ridotte dimensioni e dello scarso sapore, perdono il loro valore commerciale. È stato dimostrato che due specie di psilla (Cacopsylla picta e C. melanoneura) ed una cicalina (Fieberiella florii) sono coinvolte nella trasmissione di ‘Ca. Phytoplasma mali’. Mentre il ruolo di F. florii nell’epidemiologia di AP in Trentino non sembra essere rilevante, i dati sul coinvolgimento delle due psille sono contraddittori. Que-sta ricerca ha avuto perciò due scopi precisi: lo studio dell’efficienza di acquisizione e tra-smissione nelle due psille e un approfondimento della biologia e delle differenze genetiche di popolazioni di C. melanoneura attraverso saggi biologici e mediante indagini molecolari. L’efficienza di acquisizione e di trasmissione nei diversi stadi di sviluppo delle due psil-le sono state studiate durante tre anni consecutivi in esperimenti condotti in condizioni con-trollate, in cui gli individui sono stati posti su piantine di melo infette micropropagate e successivamente spostati su piantine sane. Per gli adulti svernanti è stato stabilito il minimo periodo di acquisizione utile per infettare gli insetti. Dopo ogni esperimento gli insetti sono stati analizzati singolarmente in real-time PCR per quantificarne il livello di fitoplasma. Dagli esperimenti è risultato che, nonostante la buona efficienza di acquisizione riscontrata in tutti gli stadi di sviluppo delle due specie, solo gli stadi ninfali e gli adulti di nuova gene-razione di C. picta erano in grado di trasmettere la malattia alle piantine sane. Questi risul-tati possono trovare una spiegazione nell’elevata percentuale di individui con un alto livello di fitoplasma riscontrata in C. picta rispetto a C. melanoneura. Al contrario, gli adulti sver-nanti di entrambe le specie hanno dimostrato di acquisire il fitoplasma in periodi di tempo brevi (1-4 giorni), ma dopo l’acquisizione non è stata osservata negli insetti una significati-va moltiplicazione del patogeno. Questi risultati hanno evidenziato una relazione tra il livel-lo di fitoplasma presente negli insetti e la loro efficienza di trasmissione, da cui si può spie-gare il perché C. picta, in Trentino, sia un vettore più efficiente di C. melanoneura. Per quanto riguarda il ruolo di C. melanoneura, specie oligofaga, nell’epidemiologia di AP sono state avanzate differenti ipotesi, tra loro contrastanti. Per questo motivo è stato studiato mediante PCR qualitativa e quantitativa il livello di infezione naturale in adulti svernanti raccolti da diverse piante (melo, biancospino e conifere) in differenti aree geogra-fiche (Trentino, Veneto, Valle d’Aosta, Francia). Le analisi hanno rivelato che le percentua-li di individui infetti variano nelle diverse aree campionate e in Trentino persino in zone di-verse. Le popolazioni provenienti dall’Italia nord-occidentale, dove si è dimostrato che que-sta specie è un vettore efficiente, hanno mostrato livelli di infezione simili in campioni rac-colti su melo e su biancospino, mentre in Trentino solo alcune popolazioni, tra quelle rac-colte su melo, hanno mostrato elevate percentuali di individui infetti. La presenza del pato-geno in individui raccolti su conifere dimostra che esso si mantiene all’interno dell’insetto durante l’inverno. D’altra parte, la correlazione riscontrata tra la percentuale di individui in-fetti e l’incidenza della fitoplasmosi nei meleti indicherebbe che gli adulti svernanti posso-no acquisire il fitoplasma anche una volta giunti nel frutteto. L’effetto dell’infezione di ‘Ca. Phytoplasma mali’ sulle psille è stato studiato mediante prove biologiche condotte con C. melanoneura, in condizioni controllate. Gli esperimenti hanno dimostrato un effetto negativo del patogeno sulla fitness di questa specie poiché il numero di uova deposte e il tasso di schiusura delle uova diminuivano, mentre la sopravvi-venza degli adulti svernanti e lo sviluppo degli stadi giovanili non sembravano danneggiati dalla presenza del fitoplasma. L’effetto negativo di un patogeno sul suo vettore è una pos-sibile indicazione di una recente co-evoluzione tra ‘Ca. Phytoplasma mali’ e C. melanoneu-ra. Poiché per C. melanoneura sono note due piante ospite (biancospino e melo), sono stati condotti esperimenti di host-switching per indagare le relazioni tra la psilla e le due specie vegetali. Questo studio ha dimostrato che entrambe le popolazioni sono dipendenti dal loro ospite primario sia per l’oviposizione, sia per lo sviluppo degli stadi ninfali. Per questo mo-tivo è stato seguito un approccio molecolare per cercare di comprendere le basi genetiche di queste differenze. La variabilità genetica delle popolazioni è stata studiata mediante marker microsatelliti sviluppati per C. melanoneura e l’analisi delle sequenze del DNA mitocon-driale (subunità I della citocromo ossidasi). I dati derivanti dai microsatelliti indicano una piccola, ma significativa, differenza tra la popolazione proveniente da melo e quella prove-niente da biancospino. Le differenze nel DNA mitocondriale si sono rivelate troppo piccole per differenziare le due popolazioni. Inoltre è stata identificata una barriera genetica che se-para la popolazione della Valle d’Aosta da quelle di altre aree. Questi risultati di etologia e genetici indicano un differenziamento nelle popolazioni di C. melanoneura che è correlato alla pianta ospite. In conclusione, C. picta è stata dimostrata come specie con la più elevata efficienza di tra-smissione di AP mentre i dati discordanti finora riportati per C. melanoneura, possono es-sere attribuiti all’esistenza di differenti popolazioni con differenti efficienze di trasmissione ed a una minore efficienza di moltiplicazione del fitoplasma all’interno delle popolazioni trentine.