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Milano, 30 novembre 2007 Milano, 30 novembre 2007 Interazioni fra fenologia delle piante e sviluppo delle malattie Tito Tito Caffi Caffi Istituto di Patologia Vegetale [email protected]

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Milano, 30 novembre 2007Milano, 30 novembre 2007

Interazioni fra fenologia delle piante

e sviluppo delle malattie

Tito Tito CaffiCaffiIstituto di Patologia Vegetale

[email protected]

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1. Resistenza

3. Siti d’infezione

2. Sincronismo

MALATTIA

Il triangolo della malattia:le interazioni all’interno del patosistema

Intr

oduz

ione

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Resistenza allo stato adulto

Condizioni ambientaliResistenza indotta

Caratteri geneticiResistenza sensu stricto

Resistenza ontogenica

Sfuggenza (escape)

Predisposizione

Fenologia

Res

iste

nza

capacità di evitare, sopportare o contrastare il patogeno

ResistenzaResistenza

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Resistenza genetica che si manifesta solo nelle piante allo stato adulto (Adult Plant Resistance – APR)

spesso in associazione ad alte temperature (High Temperature APR – HTAPR)

Res

iste

nza

sens

ust

ricto

Ruggine bruna del frumentoPuccinia recondita f. sp. tritici

La resistenza si manifesta solo a partire dalla fioritura, nelle piante che contengono il gene Lr35

Resistenza allo stato adulto

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Res

iste

nza

indo

tta

Resistenza ontogenica

Sfuggenza (escape)

Predisposizione

Complesso di variazioni fenotipiche della suscettibilità della pianta che dipendono da:

fase fenologicacondizioni ambientali Variazioni della

composizione chimica delle superfici e/o dei tessuti vegetali

Variazioni della conformazione degli organi vegetali

Complesso di variazioni fenotipiche della suscettibilità della pianta che dipendono da:

età degli organi vegetali

Sfasamento del ciclo di sviluppo della pianta rispetto al ciclo del patogeno

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Fusariosi delle spiga del frumentoFusarium spp.

1

0.8

0.6

0.4

0.2

0Susc

ettib

ilità

rela

tiva

Botticella LatteaFioritura

Presenza del polline induzione alla germinazione dei conidi

Pred

ispo

sizi

one

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Peronospora della vitePlasmopara viticola

Pred

ispo

sizi

one

Definizione della fase suscettibile

http://www.ucea.it/iphen/index.html

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Peronospora della vitePlasmopara viticola

Res

iste

nza

onto

gene

tica

Infezioni a mosaico

Peronospora rasata

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Mal bianco dell’orzoBlumeria graminis f. sp. hordei

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30T (°C)

Tass

o di

cre

scita

delle

colo

nie

LF

LF-1

LF-2

LF-3LFLF-1

LF-2 LF-3

Res

iste

nza

onto

gene

tica

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Muffa grigia della viteBotrytis cinerea

Sfug

genz

a

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Il ciclo biologico del patogeno risulta sincronizzato con il ciclo vegetativo della pianta – come conseguenza di processi di co-evoluzione

Sinc

roni

smo

Sincronismo

Mal bianco della viteEryshipe necator

OntogenesiOntogenesi delledelle ascosporeascosporedurantedurante l’invernol’inverno

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Sinc

roni

smo

2006

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1/3 21/3 10/4 30/4 20/5 9/6 29/6

2007

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1/3 21/3 10/4 30/4 20/5 9/6 29/6

% a

scos

pore

mat

ure

% a

scos

pore

mat

ure

MaturazioneMaturazione delledelle ascospore ascospore

Osservazioni visive sul grado di maturazione diaschi e ascospore contenute in cleistoteci conservati in condizioni di campo e apertimeccanicamente

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DispersioneDispersione delledelle ascosporeascospore

Conteggio delle ascospore rilasciate con le pioggieprimaverili da cleistoteci svernati in condizioni dicampo

n°as

cosp

ore/

cm2

data

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

1/2

15/2 1/3

15/3

29/3

12/4

26/4

10/5

24/5 7/6

21/6

20062006

Sinc

roni

smo

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numero di siti disponibili

Il numero di siti disponibili per l’infezione influenza in modo rilevante la dinamica delle epidemie

dYdt rs Yt Yt= ⋅ ⋅ −(1 )

Gra

vità

% su

perf

icie

am

mal

ata

100

80

60

40

20

0

tempo

Malattie policicliche

Siti

d’in

fezi

one

Siti d’infezione

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Le relazioni fra malattie e fenologia delle piante

sono molteplici e complessehanno un ruolo rilevante sia nella pratica fitoiatrica che nella

costruzione di modelli epidemiologici

La disponibilità di modelli fenologici delle piante e di modelli di sviluppo degli organi vegetali è di fondamentale importanza per l’elaborazione dei modelli epidemiologici

Con

clus

ioni