Introduzione ai fitoplasmi

 Classificazione dei fitoplasmi

 


Per i fitoplasmi (non coltivabili su substrato artificiale) la caratterizzazione e la classificazione risultano difficili. Per lungo tempo essi sono stati classificati in base alle caratteristiche biologiche (sintomi indotti sull'ospite, serie delle piante ospiti, correlazioni con gli insetti vettori, e talvolta in base all'area geografica). Fino agli inizi degli anni '90 non era possibile stabilirne l'identità e la posizione tassonomica. In seguito sono state messe a punto analisi con tecniche di biologia molecolare che hanno permesso di differenziare, caratterizzare e classificare questi microrganismi su base filogenetica (Kirkpatrick et al., 1987).

Inizialmente l’uso delle sonde molecolari fitoplasma-specifiche per il DNA clonato ed il ricorso agli anticorpi monoclonali aveva permesso la classificazione dei fitoplasmi (sulla base dell’omologia DNA-DNA e dei dati sierologici). Tuttavia la sensibilità di questi tipi di sonde molecolari era insufficiente per molti fitoplasmi associati alle piante legnose, nelle quali le concentrazioni del patogeno sono realmente basse.

Lo sviluppo dei saggi PCR (reazione a catena della polimerasi) usando iniziatori di reazione (primers) basati sulle sequenze del DNA clonato, ha fornito un mezzo più sensibile per la diagnosi e la differenziazione dei fitoplasmi. Essi sono stati così distinti e classificati sulla base delle sequenze delle porzioni di DNA che codificano per la frazione 16S del RNA ribosomiale, per la regione spaziatrice compresa tra 16S e 23S rDNA, per le proteine ribosomiali, per il fattore di allungamento Tu e per la proteina di membrana secY (subunità del sistema di traslocazione Sec). I fitoplasmi sono stati inoltre differenziati sulla base della presenza o meno di genoma extra-cromosomiale, dei contenuti in G (guanina) + C (citosina) e delle dimensioni del genoma.

Particolarmente valida è risultata l’analisi combinata delle sequenze del 16S rDNA e dei geni meno conservati che codificano per le proteine ribosomiali. Questi ultimi si sono rivelati un utile strumento per una più fine differenziazione di ceppi di fitoplasmi appartenenti allo stesso gruppo come quello del giallume dell’astro e dell’olmo (Lee et al., 2004 a, b).

Ogni gruppo di fitoplasmi è identificato dalla sigla 16Sr, seguita da un numero romano; se il gruppo comprende più sottogruppi si fa seguire al numero romano una lettera maiuscola (es. 16SrI-A). I gruppi sono inoltre indicati col nome della malattia a cui è stato associato il ceppo-tipo di fitoplasma (es. giallume dell'astro). Lo schema di classificazione prevede secondo Lee et al. (1998) 14 gruppi (da 16SrI a 16SrXIV) e 41 sottogruppi. Seemüller et al., (1998) hanno classificato i fitoplasmi in 20 gruppi filogenetici principali a loro volta suddivisi in più di 40 sottogruppi, che peraltro sono un numero in continua evoluzione in entrambi i sistemi di classificazione. Le indicazioni dei vari studiosi sono riassunte nella tab.1, proposta da Martini (2004).

Recentemente (Montano et al., 2001) è stato designato il gruppo 16SrXV, costituito da un fitoplasma trovato in Brasile ed associato alla malattia degli scopazzi dell’ibisco, vicino dal punto di vista filogenetico al gruppo degli scopazzi dell’arachide (16SrII).

Per diciannove ceppi di fitoplasmi, incluso il fitoplasma associato agli scopazzi dell’ibisco, è stata inoltre proposta provvisoriamente - nell’attesa di nuovi approfondimenti delle conoscenze per elevarli a specie - una condizione di “Candidatus Phytoplasma” sulla base delle sequenze degli acidi nucleici e di alcune proprietà biologiche.

La caratterizzazione molecolare dei geni conservati ha portato ad una parziale soluzione dei problemi di classificazione, permettendo la messa a punto di un sistema indipendente dai caratteri della malattia. E', infatti, ora possibile stabilire la correlazione fra identità e classificazione di un fitoplasma e specifiche malattie delle piante. Comparando la classificazione molecolare di alcuni fitoplasmi con determinate caratteristiche fenotipiche come il “range”di piante ospiti, gli insetti vettori e i sintomi indotti è stato visto che non c’era una consistente correlazione tra il tipo di sintomo e l’identità del fitoplasma (Schneider e Seemuller, 1994). Precedentemente era stato inoltre osservato che fitoplasmi strettamente correlati potevano causare sintomi diversi nella pianta ospite (Lee et al., 1992).