Phytophthora phyllosphaerae sp. nov., a novel oomycete species associated with orchid black rot

Nelle serre umide e affollate dove si coltivano le orchidee, un nemico silenzioso colpisce spesso. Questi fiori bellissimi sono vulnerabili a un gruppo di organismi microscopici chiamati oomiceti. Sebbene sembrino funghi, sono in realtà più strettamente imparentati con le alghe. Tra di essi, un genere noto come Phytophthora è particolarmente temuto per causare la "marciume nero", una malattia che trasforma foglie e steli in masse morbide, scure e in decomposizione. Poiché questi organismi si diffondono facilmente in condizioni di umidità e possono apparire molto simili tra loro, identificare esattamente quale specie stia attaccando una coltura è difficile. Questo è importante perché diverse specie possono richiedere trattamenti differenti e, senza conoscere il colpevole specifico, i coltivatori potrebbero sprecare tempo e denaro in soluzioni inefficaci. Per anni, gli scienziati hanno riconosciuto diverse specie che causano questo marciume, ma l'elenco completo degli aggressori rimane incompleto, con molti probabilmente nascosti in piena vista all'interno delle vaste popolazioni di orchidee del mondo.

Un team di ricercatori in Thailandia ha recentemente scoperto uno di questi aggressori nascosti, descrivendo una nuova specie di Phytophthora che hanno chiamato Phytophthora phyllosphaerae. La scoperta è iniziata quando gli scienziati hanno raccolto orchidee Vanda malate in un vivaio nella provincia di Nakhon Pathom. Le piante mostravano i classici segni del marciume nero: macchie imbevute d'acqua che rapidamente diventavano marroni e nere, causando infine la caduta delle foglie. Isolando attentamente l'organismo dal bordo tra il tessuto sano e quello malato, il team ha ottenuto due colture pure, che hanno etichettato come V19 e V20. Per capire cosa avessero scoperto, non si sono limitati a osservare l'aspetto dell'organismo sotto il microscopio. Invece, hanno analizzato il codice genetico del patogeno attraverso sei diverse sezioni del suo DNA. Questa mappa genetica ha collocato il nuovo organismo fermamente all'interno di un gruppo familiare specifico noto come clade 7, che include altri patogeni vegetali, ma ha anche dimostrato che V19 e V20 erano abbastanza distinti da essere considerati una specie separata interamente.

I ricercatori hanno poi fatto crescere il nuovo organismo in laboratorio per vedere come si comportasse. Hanno scoperto che prosperava meglio su chicchi di segale e agar V8, crescendo rapidamente a temperature compresi tra 25 e 30 gradi Celsius. Quando hanno cercato di indurre l'organismo a produrre le sue strutture riproduttive, note come sporangia, hanno dovuto usare un trucco speciale: posizionare foglie di orchidea sane in un estratto di terreno non sterile. In queste condizioni, l'organismo ha prodotto sacchi allungati e di forma ovale che non presentavano un piccolo cappuccio o papilla all'estremità. Questi sacchi rimanevano attaccati allo stelo anche dopo la maturazione, un tratto che aiuta a distinguerli da altre specie simili. Il team ha misurato queste strutture con cura, riscontrando che i sacchi di un isolato erano leggermente più lunghi e stretti rispetto a quelli dell'altro, ma entrambi erano più allungati rispetto ai loro parenti più stretti conosciuti. Nonostante i loro migliori sforzi, gli scienziati non sono riusciti a trovare alcuna prova di riproduzione sessuata, il che significa che non potevano determinare come l'organismo si accoppi o se abbia un partner specifico necessario per riprodursi.

Per vedere quanto sia pericoloso questo nuovo patogeno, il team lo ha testato su diversi tipi di orchidee e su diverse parti delle piante. Hanno scoperto che la malattia non colpisce tutte le orchidee allo stesso modo. Quando hanno inoculato le foglie di orchidee Vanda e Cattleya, le piante hanno sviluppato i familiari sintomi del marciume nero. Tuttavia, quando hanno testato le foglie di orchidee Dendrobium, non è accaduto nulla; quelle foglie sono rimaste sane. I fiori hanno raccontato una storia diversa: i fiori di Cattleya sono diventati marroni e quelli di Dendrobium sono appassiti, ma i fiori di Vanda non hanno mostrato alcun segno di malattia. Ciò suggerisce che il nuovo patogeno è selettivo riguardo alle parti delle piante che può infettare, un dettaglio crucialo per i coltivatori che cercano di proteggere le loro colture specifiche.

Infine, i ricercatori hanno testato modi per fermare la malattia. In laboratorio, hanno esposto il nuovo patogeno a un comune fungicida chimico chiamato dimetomorfo, e questo ha completamente bloccato la crescita dell'organismo. Hanno anche testato diversi ceppi di batteri benefici, specificamente Bacillus e Streptomyces. I batteri Bacillus sono stati piuttosto efficaci, riducendo la crescita del patogeno della metà, mentre i batteri Streptomyces hanno avuto un effetto molto più debole, riducendo la crescita di solo circa un quinto. Quando hanno spostato questi test in un ambiente di serra, i risultati sono rimasti costanti. Le piante trattate con il prodotto Bacillus o con il fungicida chimico presentavano lesioni molto più piccole rispetto alle piante non trattate. Interessantemente, applicare il trattamento batterico sia prima che dopo l'infezione sembrava funzionare meglio rispetto all'applicarlo solo dopo l'inizio della malattia. Questa nuova specie, Phytophthora phyllosphaerae, aggiunge un tassello importante al puzzle delle malattie delle orchidee, fornendo agli scienziati e ai coltivatori un bersaglio più chiaro per l'identificazione e una migliore comprensione di come gestire la minaccia che rappresenta.