A Rhizoctonia-like Ceratobasidium sp. AG-A causing damping-off of Arachis pintoi

Nel mondo nascosto sotto il suolo, avviene una negoziazione costante tra le piante e i funghi microscopici che le circondano. La maggior parte di questi funghi sono vicini innocui, o persino partner utili, che vivono tranquillamente sulle radici delle piante o sulla materia organica in decomposizione. Tuttavia, nelle giuste condizioni, alcuni di questi funghi possono cambiare il proprio comportamento, trasformandosi da residenti passivi in aggressori che marciscono gli steli e uccidono le giovani piantine. Uno di questi gruppi di funghi, spesso scambiato per un suo celebre cugino chiamato Rhizoctonia, comprende specie difficili da identificare solo visivamente perché appaiono molto simili. Distinguerli richiede l'osservazione del numero di nuclei all'interno delle loro cellule e l'analisi del loro codice genetico. Questa distinzione è fondamentale per agricoltori e giardinieri, poiché diversi gruppi fungini attaccano colture diverse e sapere esattamente quale sia il colpevole è l'unico modo per fermarlo.

All'inizio del 2024, un vivaio certificato nello stato di San Paolo, Brasile, ha affrontato una crisi improvvisa e grave con la sua coltura di arachide pinto. Questa specifica varietà di arachide, nota come Arachis pintoi, è una pianta tropicale robusta originaria del Sud America, apprezzata per la sua capacità di ripristinare i pascoli degradati e migliorare la salute del suolo. Il vivaio stava coltivando una varietà popolare chiamata BSR Oquira, che viene propagata piantando piccoli steli piuttosto che semi. Improvvisamente, i vassoi delle piantine hanno iniziato a fallire. Le piante, che avrebbero dovuto prosperare, hanno iniziato a sviluppare steli e radici scuri e marcescenti. In poche settimane, il danno è stato catastrofico, con perdite superiori al novanta per cento delle giovani piante. L'operatore del vivaio ha guardato mentre i vassoi, un tempo vibranti, si trasformavano in una massa di piantine morte e appassite, un fenomeno noto come "damping-off" (rilassamento o piétismo), in cui la base dello stelo marcisce e la pianta crolla.

Un team di ricercatori dell'Embrapa, la corporazione di ricerca agricola del Brasile, è stato chiamato a indagare sulla causa. Hanno esaminato le piante morenti al microscopio e hanno trovato filamenti fungini marrone scuro che crescevano sul tessuto in decomposizione. Questi filamenti presentavano un particolare schema di ramificazione, con deviazioni ad angoli retti, una caratteristica tipica di un gruppo di funghi che include sia la nota Rhizoctonia sia un gruppo meno familiare chiamato Rhizoctonia binucleata. Per identificare l'esatto colpevole, gli scienziati hanno prelevato campioni dalle piante malate e hanno fatto crescere il fungo in un laboratorio. Hanno contato i nuclei, ovvero i centri di comando all'interno delle cellule fungine, e hanno scoperto che ogni cella conteneva esattamente due nuclei. Ciò ha confermato che il fungo apparteneva al gruppo binucleato, che ora è classificato sotto il genere Ceratobasidium.

Per essere certi dell'identità, i ricercatori hanno estratto il DNA dal fungo e hanno sequenziato una specifica regione genetica. Quando hanno confrontato questo codice genetico con un enorme database di funghi noti, i risultati hanno indicato chiaramente un gruppo specifico noto come AG-A. Questa impronta genetica ha collocato il fungo in un albero genealogico insieme ad altri ceppi che causano marciume radicale nelle arachidi in Cina, suggerendo che questo patogeno non è unico di un luogo, ma potrebbe essere diffuso tra le colture di arachidi. I ricercatori dovevano poi dimostrare che questo specifico fungo fosse effettivamente il responsabile della morte delle arachidi pinto, e non solo un semplice spettatore. Hanno allestito un esperimento controllato, prendendo steli sani di arachide pinto e piantandoli in terreno fresco. Hanno inoculato un set di vassoi con il fungo isolato, lasciando un altro set intatto come controllo.

I risultati sono stati decisivi. Entro sette giorni, le piante esposte al fungo hanno iniziato a mostrare lo stesso scurimento e marciume alla base dello stelo osservati nel vivaio. Al quindicesimo giorno, l'ottantanove per cento delle piante inoculate era morto, mentre solo il dieci per cento delle piante non esposte era morto, principalmente a causa di naturali fallimenti radicali. I ricercatori hanno poi preso il fungo dalle piante appena morte e lo hanno fatto crescere di nuovo, confermando che si trattava dello stesso organismo con cui avevano iniziato. Questo ciclo di isolamento, infezione e ri-isolamento ha soddisfatto i requisiti scientifici standard per dimostrare che il fungo era la vera causa della malattia.

Questa scoperta segna la prima volta che questo specifico fungo, Ceratobasidium sp. AG-A, viene segnalato come causa del damping-off nelle arachidi pinto. Sebbene un fungo simile fosse stato visto su altre colture in Brasile, e una diversa specie di Rhizoctonia fosse stata vagamente associata alle arachidi pinto in passato, questo è il primo caso confermato in cui questo particolare gruppo genetico attacca questa specifica pianta. Le scoperte suggeriscono che questo fungo possa essere più comune nella produzione di arachidi di quanto precedentemente realizzato, potenzialmente passando da altri ospiti o cambiando il proprio comportamento a causa dei cambiamenti ambientali. In seguito alla diagnosi, il vivaio ha implementato rigidi cambiamenti gestionali, inclusa la cura degli steli da piantare con fungicidi, la rimozione del terreno contaminato e lo spostamento dei vassoi delle piantine in aree con maggiore luce solare diretta e meno irrigazione continua. Questi passaggi hanno fermato con successo l'epidemia, riducendo le perdite a livelli trascurabili. Il caso serve da promemoria del fatto che anche le piante durevoli e autoctone sono vulnerabili ai cambiamenti microscopici nel mondo fungino, e che l'identificazione precisa è il primo passo verso la protezione dei nostri sistemi alimentari.