Ink disease is one of the re-emergent diseases of chestnut of the new millennium. Phytophthora cambivora has been indicated for at least one century as the main cause of Ink disease in the Italian chestnut groves. However, during the last decade, due to the increase of winter minimum temperatures, the more aggressive P. cinnamomi progressively entered the chestnut areas substituting P. cambivora. The present study compares the Phytophthora community composition in chestnut areas between surveys conducted at distance of 15 years, specifically evaluating the impact of P. cinnamomi on the Phytophthora community. Invasione di Phytophthora cinnamomi nei castagneti del Lazio: una conseguenza dei cambiamenti climatici Carmen Morales Rodríguez; Leonardo Guidoni, Andrea Vannini Dipartimento per la Innovazione nei sistemi biologici, agroalimentari e forestali (DIBAF) - Università degli Studi della Tuscia. Via S. Camillo de Lellis, 01100 Viterbo Il comprensorio dei Monti Cimini in Provincia di Viterbo, è una delle più estese aree castanicole italiane, dove la presenza del castagno europeo (Castanea sativa Mill.) rappresenta un importante volano economico ed è elemento determinante della firma paesaggistica. Il Mal dell’Inchiostro è ampiamente diffuso in questo territorio e, storicamente, associato alla presenza dell’agente di marciume radicale e del colletto Phytophthora cambivora (Vannini et al., 2001; Natili , 2004) Nel 2012, per la prima volta, il metabarcoding del DNA del suolo da castagneti da frutto dei Monti Cimini ha individuato la presenza di P. cinnamomi, specie più aggressiva ma con una scarsa resistenza ai rigori invernali, caratteristica questa che ne ha impedito nel passato lo svernamento e la successiva colonizzazione delle aree castanicole dei Monti Cimini (Vannini et al., 2005) e di gran parte della dorsale Appenninica. L’ipotesi alla base di questo studio è che, in un contesto di cambiamenti climatici globali e di progressivo innalzamento delle temperature medie stagionali, P. cinnamomi sia in grado di invadere ambienti prima considerati proibitivi a causa del regime delle temperature (Brasier, 1996). Quindi, a distanza di circa 15 anni dagli ultimi monitoraggi effettuati sulla popolazione di Phytophthora spp. associate al Mal dell’Inchiostro nel comprensorio dei Monti Cimini (Natili, 2004), sono state condotte indagini su campioni di suolo prelevati nelle medesime aree monitorate nel 2004. Phytophthora cinnamomi è presente nel 28% dei campioni analizzati. La bassa percentuale di isolamento di questa ed altre specie di Phytophthora è probabilmente dovuta al campionamento in tardo autunno con temperature già rigide che hanno drasticamente abbattuto la sensitività della diagnosi. Comunque i risultati ottenuti, seppure preliminari indicano come P. cinnamomi stia sostituendo P. cambivora nel comprensorio dei Monti Cimini, occupandone la nicchia ecologica grazie alla maggiore aggressività verso l’ospite. La colonizzazione da parte di P. cinnamomi di nuovi ambienti è in linea con quanto previsto da Brasier (1996) in uno scenario di incremento della temperatura media globale di 3°C. D’altronde la serie storica delle temperature (dell’aria) del mese più freddo indicano negli ultimi 15 anni un sensibile incremento rispetto al trentennio precedente, compatibile con l’ipotesi fatta da Vannini et al. (2005) per la quale l’ingresso di P. cinnamomi nei castagneti dell’Europa centro-orientale sarebbe stato possibile solo a seguito di un aumento sensibile della temperatura del mese più freddo e comunque superiore a 1°C . L’ingresso di P. cinnamomi nei castagneti del comprensorio dei Monti Cimini è senz’altro un evento allarmante, specialmente in considerazione della maggiore aggressività di questa specie rispetto alla comunque pericolosa P. cambivora. Con molta probabilità, tale evento si sta verificando anche in altre aree castanicole della dorsale appenninica e rendo urgente e necessaria una programmazione di interventi di lotta integrata su scala comprensoriale utilizzando protocolli fortunatamente resi disponibili dalla letteratura scientifica corrente (Vannini & Morales, 2019) Immagine satellitare con la localizzazione e altitudine delle 14 aree campionate e le due direttrici lungo le quali le aree erano distribuite (fonte Google Earth). Le aree sono state scelte secondo i seguenti criteri: i) presenza del mal dell’inchiostro; ii) vicinanza con strade e compluvi; iii) gradiente altitudinale. Per la presenza di Mal dell’Inchiostro ci si è avvalsi dei risultati di indagini precedenti (Natili, 2004) e dell’analisi di immagini ad alta definizione disponibili per la zona su Google Earth per gli ultimi 5 anni. Campioni di suolo sono stati prelevati in aree con presenza storica della malattia. I campioni sono stati etichettati e portati in laboratorio per l’analisi diagnostica. Nella Tabella 1 sono riportate le caratteristiche dei 14 siti investigati. Le ellissi nere indicano le aree investigate da Natili (2004). F, frutteto; C, ceduo. Le coordinate geografiche sono riportate secondo il sistema di riferimento UTM- ED50 fuso 3 Dalle 14 zone campionate sono state trovate 14 specie appartenenti rispettivamente 11 al genere Phytium e 3 al genere Phytophthora. Quattro delle 14 aree analizzate sono risultate positive alla presenza di P. cinnamomi in zone ubicate tra i 450 e i 674 m.s.l.m., mentre in altre 2 si è riscontrata la presenza di P. plurivora e P. syringae. P. cambivora non è stata mai isolata. Serie storiche delle temperature massime (rosso), minime (blu) e minime del mese più freddo (grigio) registrate dalla stazione di Viterbo per il periodo 1973-2018). Negli ultimi 15 anni si è registrato un notevole incremento delle temperature minime del mese più freddo che sono passate da una media di 1,01 °C per il periodo 1973-2003 a 2,02 °C per il periodo 2004-2018. Castagneto da frutto nei Monti Cimini con piante con sintomi di Mal dell’Inchiostro del castagno, specificatamente rarefazione della chioma, viraggio di colore e microfillia. lungo le quali le aree erano distribuite. I campioni di suolo sono stati processati con la tecnica del baiting (Jung et al., 1996) utilizzando esce biologiche diverse (A). Le esche con lesioni necrotiche sono state trasferite su terreno selettivo PARBhy (Robin, 1991) per lo sviluppo in purezza delle colonie (B) . Le colonie in purezza sono state poi trasferite su PDA o Carrot Agar (C). L’identificazione molecolare è stata fatta sequenziando la regione ITS1-5,8S-ITS2 e confrontando la sequenza con quelle presenti nel database NCBI utilizzando la funzione BLAST (D) A B C D Bibliografia citata Natili G., 2004. Individuazione di Phytophthora spp. coinvolte nella recrudescenza del mal dell’inchiostro del castagno nel centro Italia e studio della loro patogenicità. Tesi Magistrale in patologia forestale, Università degli Studi della Tuscia. Brasier, C. M. (1996). Phytophthora cinnamomi and oak decline in southern Europe. Environmental constraints including climate change. In Annales des Sciences Forestieres (Vol. 53, No. 2-3, pp. 347-358). EDP Sciences. Vannini A., Vettraino A.M., Anselmi N. e Natili G., 2001. Recovery and pathogenicity of Phytophthora species associated with a resurgence of ink disease in Castanea sativa in Italy. Plant pathology pp. 50, 90-96 Vannini A., Vettraino A.M., Morel O., Perlerou C., Robin C. e Diamandis S., 2005. Occurrence and distribution of Phytophthora species in European chestnut stands, and their association with Ink Disease and crown decline. European Journal of Plant Pathology 111: pp. 169-180. Vannini A. e Morales-Rodriguez C., 2019. Integrated disease management in tree nut cultivation. In Achieving Sustainable cultivation of tree nuts. Sedar U. & Fulbright D. Eds. Burleigh Dodds Science Publishing Cambridge UK.
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Ink disease is one of the re-emergent diseases of chestnut of the new millennium. Phytophthora cambivora has been indicated for at least one century as the main cause of Ink disease in the Italian chestnut groves. However, during the last decade, due to the increase of winter minimum temperatures, the more aggressive P. cinnamomi progressively entered the chestnut areas substituting P. cambivora. The present study compares the Phytophthora community composition in chestnut areas between surveys conducted at distance of 15 years, specifically evaluating the impact of P. cinnamomi on the Phytophthora community.
Invasione di Phytophthora cinnamomi nei castagneti del Lazio: una conseguenza dei cambiamenti climatici
Carmen Morales Rodríguez; Leonardo Guidoni, Andrea Vannini
Dipartimento per la Innovazione nei sistemi biologici, agroalimentari e forestali (DIBAF) - Università degli Studi della Tuscia. Via S. Camillo de Lellis, 01100 Viterbo
Il comprensorio dei Monti Cimini in Provincia di Viterbo, è una delle più estese aree castanicole italiane,dove la presenza del castagno europeo (Castanea sativa Mill.) rappresenta un importante volano economico edè elemento determinante della firma paesaggistica. Il Mal dell’Inchiostro è ampiamente diffuso in questoterritorio e, storicamente, associato alla presenza dell’agente di marciume radicale e del colletto Phytophthoracambivora (Vannini et al., 2001; Natili , 2004)
Nel 2012, per la prima volta, il metabarcoding del DNA del suolo da castagneti da frutto dei Monti Cimini haindividuato la presenza di P. cinnamomi, specie più aggressiva ma con una scarsa resistenza ai rigori invernali,caratteristica questa che ne ha impedito nel passato lo svernamento e la successiva colonizzazione delle areecastanicole dei Monti Cimini (Vannini et al., 2005) e di gran parte della dorsale Appenninica.
L’ipotesi alla base di questo studio è che, in un contesto di cambiamenti climatici globali e di progressivoinnalzamento delle temperature medie stagionali, P. cinnamomi sia in grado di invadere ambienti primaconsiderati proibitivi a causa del regime delle temperature (Brasier, 1996).
Quindi, a distanza di circa 15 anni dagli ultimi monitoraggi effettuati sulla popolazione di Phytophthora spp.associate al Mal dell’Inchiostro nel comprensorio dei Monti Cimini (Natili, 2004), sono state condotte indagini sucampioni di suolo prelevati nelle medesime aree monitorate nel 2004.
Phytophthora cinnamomi è presente nel 28% dei campioni analizzati. La bassa percentuale di isolamento di questa ed altre specie di Phytophthora è probabilmente dovuta alcampionamento in tardo autunno con temperature già rigide che hanno drasticamente abbattuto la sensitività della diagnosi. Comunque i risultati ottenuti, seppure preliminari indicano come P.cinnamomi stia sostituendo P. cambivora nel comprensorio dei Monti Cimini, occupandone la nicchia ecologica grazie alla maggiore aggressività verso l’ospite.
La colonizzazione da parte di P. cinnamomi di nuovi ambienti è in linea con quanto previsto da Brasier (1996) in uno scenario di incremento della temperatura media globale di 3°C.D’altronde la serie storica delle temperature (dell’aria) del mese più freddo indicano negli ultimi 15 anni un sensibile incremento rispetto al trentennio precedente, compatibile con l’ipotesi fattada Vannini et al. (2005) per la quale l’ingresso di P. cinnamomi nei castagneti dell’Europa centro-orientale sarebbe stato possibile solo a seguito di un aumento sensibile della temperatura delmese più freddo e comunque superiore a 1°C .
L’ingresso di P. cinnamomi nei castagneti del comprensorio dei Monti Cimini è senz’altro un evento allarmante, specialmente in considerazione della maggiore aggressività di questa specierispetto alla comunque pericolosa P. cambivora. Con molta probabilità, tale evento si sta verificando anche in altre aree castanicole della dorsale appenninica e rendo urgente e necessaria unaprogrammazione di interventi di lotta integrata su scala comprensoriale utilizzando protocolli fortunatamente resi disponibili dalla letteratura scientifica corrente (Vannini & Morales, 2019)
Immagine satellitare con lalocalizzazione e altitudine delle 14 areecampionate e le due direttrici lungo lequali le aree erano distribuite (fonteGoogle Earth). Le aree sono state sceltesecondo i seguenti criteri: i) presenza delmal dell’inchiostro; ii) vicinanza constrade e compluvi; iii) gradientealtitudinale. Per la presenza di Maldell’Inchiostro ci si è avvalsi dei risultatidi indagini precedenti (Natili, 2004) edell’analisi di immagini ad altadefinizione disponibili per la zona suGoogle Earth per gli ultimi 5 anni.Campioni di suolo sono stati prelevati inaree con presenza storica della malattia.I campioni sono stati etichettati e portatiin laboratorio per l’analisi diagnostica.Nella Tabella 1 sono riportate lecaratteristiche dei 14 siti investigati. Leellissi nere indicano le aree investigateda Natili (2004). F, frutteto; C, ceduo. Lecoordinate geografiche sono riportatesecondo il sistema di riferimento UTM-ED50 fuso 3
Dalle 14 zone campionate sono state trovate 14 specie appartenenti rispettivamente 11 al genere Phytium e 3 algenere Phytophthora. Quattro delle 14 aree analizzate sono risultate positive alla presenza di P. cinnamomi in zoneubicate tra i 450 e i 674 m.s.l.m., mentre in altre 2 si è riscontrata la presenza di P. plurivora e P. syringae. P. cambivoranon è stata mai isolata.
Serie storiche delle temperature massime (rosso), minime (blu) e minime del mese più freddo (grigio)registrate dalla stazione di Viterbo per il periodo 1973-2018). Negli ultimi 15 anni si è registrato un notevoleincremento delle temperature minime del mese più freddo che sono passate da una media di 1,01 °C per ilperiodo 1973-2003 a 2,02 °C per il periodo 2004-2018.
Castagneto da frutto nei Monti Cimini con piante con sintomi di Mal dell’Inchiostro del castagno,specificatamente rarefazione della chioma, viraggio di colore e microfillia. lungo le quali le aree eranodistribuite.
I campioni di suolo sono stati processati con la tecnica delbaiting (Jung et al., 1996) utilizzando esce biologichediverse (A). Le esche con lesioni necrotiche sono statetrasferite su terreno selettivo PARBhy (Robin, 1991) per losviluppo in purezza delle colonie (B) . Le colonie in purezzasono state poi trasferite su PDA o Carrot Agar (C).L’identificazione molecolare è stata fatta sequenziando laregione ITS1-5,8S-ITS2 e confrontando la sequenza conquelle presenti nel database NCBI utilizzando la funzioneBLAST (D)
A
B C
D
Bibliografia citataNatili G., 2004. Individuazione di Phytophthora spp. coinvolte nella recrudescenza del mal dell’inchiostro del castagno nel centro Italia e studio della loro patogenicità. Tesi Magistrale in patologia forestale, Università degli Studi della Tuscia.Brasier, C. M. (1996). Phytophthora cinnamomi and oak decline in southern Europe. Environmental constraints including climate change. In Annales des Sciences Forestieres (Vol. 53, No. 2-3, pp. 347-358). EDP Sciences.Vannini A., Vettraino A.M., Anselmi N. e Natili G., 2001. Recovery and pathogenicity of Phytophthora species associated with a resurgence of ink disease in Castanea sativa in Italy. Plant pathology pp. 50, 90-96Vannini A., Vettraino A.M., Morel O., Perlerou C., Robin C. e Diamandis S., 2005. Occurrence and distribution of Phytophthora species in European chestnut stands, and their association with Ink Disease and crown decline. European Journal of Plant Pathology 111: pp. 169-180.Vannini A. e Morales-Rodriguez C., 2019. Integrated disease management in tree nut cultivation. In Achieving Sustainable cultivation of tree nuts. Sedar U. & Fulbright D. Eds. Burleigh Dodds Science Publishing Cambridge UK.
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