INTERAZIONI INSETTO-PIANTA: APHIS GOSSYPII GLOVER E CUCURBITA PEPO L.

Lo studio dei meccanismi che regolano le interazioni tra piante e insetti fitofagi rappresenta un interessante campo di ricerca, relativamente nuovo rispetto allo studio delle interazioni tra piante e patogeni. L'alimentazione degli insetti fitofagi causa la produzione endogena di elicitori di risposte della pianta, cosଠcome il rilascio di secrezioni da parte dell'insetto, anch'esse coinvolte nell'induzione di risposte della pianta. La presente tesi di dottorato rappresenta un contributo alla conoscenza del ruolo della saliva degli afidi nell'induzione della risposta delle pianta di zucchino (Cucurbita pepo L.) all'attacco dell'afide del cotone, Aphis gossypii Glover (Homoptera: Aphididae). Questa specie ਠstata raccolta in campo su alcune piante ospiti e la popolazione con il pi๠elevato tasso di riproduzione su zucchino ਠstata utilizzata per costituire un allevamento di laboratorio. Come pianta ospite ਠstata utilizzata la varietà  San Pasquale, un ecotipo di zucchino considerato una produzione tipica di pregio della Regione Campania. L'identità  della specie A. gossypii ਠstata confermata con l'osservazione della morfologia e con l'uso del DNA barcoding, mediante sequenziamento di una regione del gene citocromo ossidasi subunità  1. Allo scopo di identificare le proteine secrete nella frazione acquosa della saliva di A. gossypii, ਠstato utilizzato un approccio combinato di analisi trascrittomica e proteomica. La saliva ਠstata raccolta costringendo afidi adulti ad alimentarsi con una dieta liquida artificiale contenuta in sacchetti di parafilm. L'RNA estratto dalle ghiandole salivari, ottenute dalla dissezione di 500 afidi adulti, ਠstato utilizzato per ottenere il trascrittoma delle ghiandole. Le sequenze di cDNA ottenute sono state confrontate con i componenti proteici identificati nella saliva di A. gossypii mediante analisi proteomica. Quest'ultima condotta con elettroforesi SDS-PAGE e analisi LC/MS-MS (liquid chromatography-tandem mass spectrometry). Con questo approccio ਠstato possibile identificare potenziali effettori, tra cui glucosio deidrogenasi, perossidasi, apolipoforine, aminopeptidasi N-like. La risposta della pianta di zucchino all'infestazione di A. gossypii ਠstata studiata con l'esecuzione di biosaggi, consistenti in trattamenti alle piante di zucchino con infestazioni controllate di afidi oppure applicazioni fogliari di saliva, valutandone l'impatto sulla fitness degli afidi. I risultati ottenuti non hanno evidenziato alcuna influenza sui principali parametri biologici dell'afide (fertilità , durata dello sviluppo e longevità ) non differenziandosi statisticamente tra piante trattate e piante controllo. E' emerso invece un significativo cambiamento del comportameto di fissaggio degli afidi nati sulle piante trattate. Sulle piante controllo le neanidi neo-deposte rimanevano prevalentemente sulla stessa foglia dove erano nate, mentre sulle piante trattate la maggior parte delle neanidi si allontanava dalla foglia precedentemente infestata o infiltrata con saliva, sulla quale erano nate, per disperdersi sull'intera pianta. Lo stesso comportamento di dispersione delle neanidi neonate ਠstato osservato su piante trattate con infestazione di afidi o applicazione di saliva sulla foglia basale e riproduzione della femmina adulta sulla foglia apicale non trattata, dalla quale le neanidi neonate si disperdevano verso gli altri organi della pianta. Ciಠsuggerendo una risposta della pianta di tipo sistemico. Una possibile spiegazione di questo comportamento di dispersione ਠl'attivazione della risposta della pianta attraverso il ciclo metabolico del salicilato, con produzione del composto volatile metil-salicilato, già  noto indurre il comportamento di dispersione in altre specie di afidi. La risposta della pianta all'infestazione di A. gossypii ਠstata studiata con analisi dell'espressione genica mediante RT-PCR (Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction). I geni coinvolti nella sintesi del salicilato, quali isochorismate synthase 1 e 4-coumarate-CoA ligase 2, oltre a diversi geni responsivi al salicilato, sono risultati essere sovraespressi. L'analisi complessiva dei dati ha reso possibile ipotizzare un ruolo del metil-salicilato come causa del comportamento di dispersione di A. gossypii su piante precedentemente infestate o infiltrate con saliva, evidenziando l'attività  di componenti di quest'ultima come induttori di risposta di tipo sistemico.