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Resistenza a Xylella fastidiosa in diverse cultivar di olivo

Authors:
  • Centro di Ricerca, Sperimentazione e Formazione in Agricoltura "Basile Caramia", Italy, Puglia

Abstract

Osservazioni e rilievi di campo integrati da un programma di campionamenti e saggi diagnostici di laboratorio confermano in alcune delle varietà oggetto di studio una minore incidenza delle infezioni di Xylella fastidiosa, a cui sono associate sintomatologie di deperimento e manifestazioni di disseccamento più lievi e attenuate rispetto a quanto osservato in cultivar definite altamente suscettibili, ove la presenza di infezioni di X. fastidiosa compromette la sopravvivenza stessa delle piante. I risultati, oltre a confermare i fenomeni di resistenza già osservati in precedenti studi sulla cultivar Leccino, individuano nella selezione FS-17®, un ulteriore e potenziale fonte di resistenza al batterio. Al contrario, si rafforzano le evidenze sull’elevata suscettibilità delle cultivar Cellina di Nardo e Ogliarola salentina. Si presenta infine una rapida sintesi delle diverse attività in corso sulla ricerca di fonti di resistenza. [English translation Observations and field surveys, integrated by a program of monitoring and laboratory diagnostic assays confirmed in some of the varieties under study a lower incidence of Xylella fastidiosa infections, to which are associated symptoms of decay and desiccation that are milder and attenuated if compared to those observed in highly susceptible cultivars, where the presence of X. fastidiosa infections compromise the survival of the trees. The results, in addition to confirming the existence of resistance traits already observed in previous studies on the cultivar Leccino, identify in the FS-17® selection, a further potential source of resistance to the bacterium. On the contrary, the evidence on the high susceptibility of the cultivars Cellina di Nardo and Ogliarola Salentina, are reinforced. Finally, a quick overview of several ongoing activities searching for new sources of resistance is presented.]
mente tra il 2008 e il 2010.
Dal focolaio, che tre anni e mezzo fa
era con nato in un’area del diametro
di una decina di chilometri, si è passa-
ti, gradualmente ma inesorabilmente,
a un territorio che si estende per oltre
100 km di lunghezza, attraversa tutta
la provincia di Lecce, buona parte di
quella di Brindisi e scon na ormai in
molti siti del Tarantino. Gli ultimi ag-
giornamenti dell’intensa campagna di
monitoraggio avviata nello scorso set-
tembre dalla Regione Puglia disegna-
no un quadro in rapida e preoccupante
evoluzione. L’amp ia diffusio ne territo-
riale dell’epidemia, la corposa gam-
ma d’ospiti che comprende 29 specie
per lo più arbustive, oltre all’olivo, e
le modalità di trasmissione median-
te insetti vettori quali la sputacchina
(Philaenus spumarius) hanno fatto ac-
cantonare qualsiasi speranza di eradi-
cazione, facendo concentrare gli sforzi
su azioni di contenimento e sulla ri-
cerca di soluzioni che consentano una
convivenza sostenibile con il batterio.
Individuare cv resistenti
a
Xyella fastidiosa
Lattuale indisponibilità di cure atte a
eliminare X. fastidiosa dalle piante infet-
te indirizza verso più concrete strategie
di convivenza, rappresentate dalla ricer-
ca di fonti di resistenza nellolivo e in-
coraggiate dalle promettenti risultanze
delle analisi effettuate su soggetti della
cv Leccino. Peraltro, l’individuazione di
germoplasma resistente a Xylella è con-
templata negli Stati Uniti tra le strate-
gie di gestione della malattia di Pierce
(Pierce’ès disease) della vite, coltura gra-
vemente minacciata da una diversa sot-
tospecie del medesimo batterio.
La possibilità di perseguire un’analo-
ga strategia si è manifestata in segui-
to a osservazioni di campo, che hanno
ripetutamente rivelato come piante di
Leccino, ancorché infette, apparendo
asintomatiche o mostrando dissecca-
menti non gravi (foto 1), presentassero
un migliore stato vegetativo rispetto a
quello delle cv fortemente suscettibili
Ogliarola salentina e Cellina di Nardò.
Le successive analisi quantitative
(Giampetruzzi et al., 2016) hanno dimo-
strato che nelle piante di Leccino infet-
te sono presenti:
una concentrazione batterica notevol-
mente più bassa di quella riscontrata in
Ogliarola salentina;
un’espressione genica differenziale in
presenza di infezione.
Al contrario, piante della cv Ogliarola
salentina ospitano popolazioni batteri-
che notevolmente più elevate e subisco-
no, se infette, un’imponente alterazione
dell’espressione genica riconducibile alla
condizione di stress idrico imposta da
Resistenza a
Xylella fastidiosa
in diverse cultivar di olivo
L
a Puglia meridionale è da qual-
che anno alle prese con una
epidemia di un ceppo di Xylella
fastidiosa, batterio da quaran-
tena, agente del «complesso del dis-
seccamento rapido dell’olivo» (Codiro),
affezione che sta devastando gli olive-
ti salentini, soprattutto quelli costitu-
iti da Ogliarola salentina e Cellina di
Nardò, le due cultivar che di gran lun-
ga prevalgono nella zona. Il batterio fu
identi cato nell’ottobre del 2013 in un
piccolo comprensorio a pochi chilome-
tri da Gallipoli (Lecce), ove progressivi
disseccamenti di olivi secolari aveva-
no cominciato a manifestarsi probabil-
STATO DELL’ARTE E PROSPETTIVE FUTURE
di
D. Boscia, G. Altamura, A. Ciniero, M. Di Carolo, C. Dongiovanni,G. Fumarola,
A. Giampetruzzi, P. Greco, P. La Notte, G. Loconsole, F. Manni, G. Melcarne, V.
Montilon, M. Morelli, N. Murrone, F. Palmisano, P. Pollastro, O. Potere, V. Roseti, P.
Saldarelli, A. Saponari, M. Saponari, V. Savino, M.R. Silletti, F. Specchia, L. Susca,
D. Tauro, D. Tavano, P. Venerito, S. Zicca, G.P. Martelli
OSSERVAZIONI E RILIEVI di campo integrati
da saggi diagnostici effettuati su diverse cultivar in
un’area fortemente infetta da Xylella fastidiosa con-
fermano i fenomeni di resistenza già osservati in
precedenti studi sulla cultivar Leccino e individuano nella selezio-
ne FS-17® un’ulteriore e potenziale fonte di resistenza al batterio.
Al contrario, si rafforzano le evidenze sull’elevata suscettibilità
delle cultivar Cellina di Nardò e Ogliarola salentina
Foto 1 Piante
di Leccino
(a destra)
e di Ogliarola
salentina
(a sinistra)
in un oliveto
in agro di Alezio
(Lecce)
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X. fastidiosa e a un’intensa attivazione
dei meccanismi di difesa della pianta.
Questi dati sono indicativi dellesi-
stenza di una base genetica nella mani-
festazione di resistenza che, in Leccino,
presumibilmente inibisce la moltiplica-
zione batterica e la sua diffusione nella
pianta, consentendo a quest’ultima di
fronteggiare attivamente l’infezione.
Queste risultanze sperimentali rap-
presentano un forte incoraggiamento a
perseguire nella individuazione di nuove
fonti di resistenza. A tale scopo la sede di
Bari dell’Istituto per la protezione soste-
nibile delle piante (Ipsp) del Cnr, il Dipar-
timento di scienze del suolo, della pian-
ta e degli alimenti dell’Università di Bari
(Disspa) e il Cent ro di ricerca, sperimen-
tazione e formazione in agricoltura «Ba-
sile Caramia» (Crsfa) di Locorotondo (Ba-
ri), insieme all’Instituto andaluz de inve-
stigacion y formacion agraria pesquera
alimentaria y de la produccion ecolo-
gica (Ifapa) di Cordova (Spagna) hanno
avviato speci ci studi con due progetti
nanziati dalla Unione europea nell’am-
bito del programma Horizon 2020: «Pest
organisms threatening Europe (Ponte)»,
e «Xylella fastidiosa active containment
through a multidisciplinary-oriented re-
search strategy (XF-Actors)»; e il «Pilot
project on Xylella fastidiosa to reduce ri-
sk assessment uncertainties» (Sapona-
ri et al., 2016), commissionato dall’Efsa
all’Ipsp nel 2014. Le sperimentazioni di
campo, in uno spirito di interazione con
gli olivicoltori locali, vengono condotte
mediante stretta e produttiva collabo-
razione con associazioni di produtto-
ri, quali Coldiretti Lecce e Associazione
produttori olivicoli (Aprol) della Provin-
cia di Lecce, nonché con operatori olivi-
coli, quali la Società agricola cooperativa
«Acli» di Racale (Lecce) e l’azienda olivi-
colo-olearia «Forestaforte» di Giovanni
Melcarne (Gagliano del Capo, Lecce). In
questa nota si riportano alcuni aggior-
namenti che consolidano le conoscenze
sulla parziale resistenza della cv Leccino
e individuano l’esistenza di tratti di re-
sistenza al batterio in FS-17®, una sele-
zione di semenzali della cv Frantoio bre-
vettata da Giuseppe Fontanazza (Istituto
di bioscienze e biorisorse del Cnr) come
varietà di portinnesto clonale.
Incidenza di infezioni
e sintomi su cv di olivo
Rilievi sintomatologici e saggi diagno-
stici sono stati effettuati per circa due
anni (luglio 2015-febbraio 2017) in un oli-
veto multivarietale in ag ro di Alliste (Lec-
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Diffusione (%)
Lug.
2015
Dic.
2015
Mag.
2016
Set.
2016
Nov.
2016
Feb.
2017
Nocellara Carolea Gioconda Picholine Leccino
GRAFICO 1 - Piante sintomatiche delle diverse
varietà nel periodo luglio 2015 - febbraio 2017
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Indice di McKinney (%)
Lug.
2015
Dic.
2015
Mag.
2016
Set.
2016
Nov.
2016
Feb.
2017
Nocellara Carolea Gioconda Picholine Leccino
GRAFICO 2 -
Intensità della malattia (1) nelle diverse
varietà nel periodo luglio 2015-febbraio 2017
(1) Indice di McKinney.
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0
Gravità
Lug.
2015
Dic.
2015
Mag.
2016
Set.
2016
Nov.
2016
Feb.
2017
Nocellara Carolea Gioconda Picholine Leccino
GRAFICO 3 - Gravità dei sintomi nelle diverse
varietà nel periodo luglio 2015-febbraio 2017
100
80
60
40
20
0
Piante infette (%)
Varietà
2015 2016
Nocellara Carolea Gioconda Picholine Leccino
GRAFICO 4 - Piante risultate positive alle analisi
sierologiche appartenenti a diverse varietà
nel periodo luglio 2015-settembre 2016
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ce), un’area fortemente infetta, costituito
da piante di 5 diverse varietà dell’età di
circa 15 anni, con manifestazioni iniziali
di sintomi di disseccamento.
Questa parcella olivetata è circondata
da piante di Ogliarola salentina di oltre
80 anni con sintomi avanzati della ma-
lattia. L’oliveto, costituito da piante delle
cv Nocellara (19), Carolea (80), Gioconda
(40), Picholine (40) e Leccino (72), è stato
sottoposto a rilievi sintomatologici pe-
riodici, adottando una scala empirica di
infezione da 0 = piante asintomatiche a
5 = piante completamente disseccate,
allo scopo di:
valutare l’incremento delle piante sin-
tomatiche (diffusione);
determinare l’intensità dei sintomi,
mediante due differenti parametri, in-
dice di McKinney e gravità;
veri care l’evoluzione della percen-
tuale di piante infette mediante analisi
sierologiche (ELISA).
I risultati dei rilievi indicano chiara-
mente per tutte le cultivar un graduale
incremento della percentuale sia delle
piante sintomatiche all’osservazione
visiva sia di quelle infette all’analisi di
laboratorio. Purtuttavia, a seguito delle
operazioni di potatura volte a elimina-
re le porzioni disseccate e sintomatiche
della chioma ed effettuate prima dell’e-
secuzione del rilievo visivo del maggio
2016, si è osservato in tutte le cultivar un
decremento della percentuale di pian-
te sintomatiche. Nei successivi rilievi,
a eccezione del Leccino che ha manife-
stato disseccamenti decisamente più
lievi (scala 1), la percentuale di piante
sintomatiche (gra co 1) e la gravità della
malattia (gra ci 2 e 3) sono aumentate in
tutte le cultivar considerate.
Nello stesso periodo la percentuale di
piante infette (gra co 4), determinata
mediante ELISA (Loconsole et al., 2014),
ha evidenziato un signi cativo incre-
mento raggiungendo oltre l’80% in tutte
le cultivar considerate a eccezione della
Leccino, per il quale l’infezione si è at-
testata intorno al 30%. I risultati del sag-
gio ELISA indicano, inoltre, che i valori di
OD405nm (Optical density a 405 nm) ot-
tenuti per le diverse cultivar sono sem-
pre più bassi (< 0,850 OD405nm) per la
Leccino rispetto alle altre (valore medio
> 1,450 OD405nm), confermando la mi-
nore concentrazione batterica nei tes-
suti di questa varietà.
Distribuzione del batterio
all’interno delle piante
Nel corso del 2015 sono state effet-
tuate analisi diagnostiche comparative
su piante delle cv Leccino e Ogliarola
salentina per valutare sia la concen-
trazione sia la distribuzione del bat-
terio nella chioma. In particolare, so-
no stati individuati due oliveti in cui
le due cultivar coesistevano, il primo
in ag ro di Racale (Lecce) con piante in
fase di sv iluppo avanzato della malat-
tia, ovvero già infette da alcuni anni, il
secondo in agro di Ugento (Lecce) con
piante con sintomi iniziali, ovvero con
infezione presumibilmente recente.
Oliveto in agro di Racale.
Nell’olive-
to in agro di Racale sono stati prelevati
87 campioni rappresentativi di più parti
della chioma da 5 piante di Leccino (da
15 a 20 campioni per pianta) dell’età di
circa 60 anni con disseccamenti limi-
tati (foto 2); dalle 15 piante di Ogliaro-
la salentina di circa 60 anni di età, con
disseccamenti in fase avanzata ( foto 2) è
stato prelevato un unico campione per
pianta. Le analisi sierologiche (ELISA,
kit Agritest srl, Italia) sono risultate po-
sitive per tutti i 15 campioni di Ogliaro-
la salentina (100% di campioni infetti)
con un valore medio di 1,677 OD405nm,
mentre le piante di Leccino, pur risul-
tando infette, hanno rivelato reazioni
positive solo nel 47% dei campioni pre-
levati, con valori medi di assorbanza
pari a 0,875 OD405nm. Questi dati, in
linea con i risultati raccolti nell’ambi-
to di precedenti indagini diagnosti-
che, confermano la presenza di una
popolazione batterica sensibilmente
meno concentrata in Leccino rispetto
all’Ogliarola salentina.
Oliveto di agro di Ugento.
L’o li ve t o i n
agro di Ugento è costituito da piante di
circa 25 anni, che all’avvio dei rilievi
e campionamenti mostravano una si-
tuazione di sviluppo iniziale della ma-
lattia osservabile quasi esclusivamen-
te sulle chiome di Ogliarola salentina.
In questo caso sono stati prelevati 144
campioni da 4 piante di Ogliarola sa-
lentina (36 campioni/pianta) con sinto-
mi iniziali (scala 1-2) e 185 campioni da
5 piante di Leccino (37 campioni/pian-
ta), delle quali 3 asintomatiche e 2 con
lievi disseccamenti. In tutte le 9 piante
campionate è stata riscontrata la pre-
senza del batterio. Tuttavia, dall’ana-
lisi dei risultati dei singoli campioni,
si rileva una considerevole presenza di
negativi (232 su 329, pari a circa il 70%
del totale), probabilmente dovuta alla
distribuzione ancora erratica del batte-
rio nelle piante. La percentuale di cam-
Foto 2 Pianta di Leccino in buono stato vegetativo
(a sinistra) e pianta coetanea della cv Ogliarola salentina
(a destra) ormai in fase terminale in un’azienda in agro
di Racale (Lecce)
100
80
60
40
20
0
Campioni positivi
e negativi/pianta (%)
12
OG
OG LC3412
LC
345
Positivo Negativo
totale
GRAFICO 5 - Percentuale di campioni di Ogliarola
salentina (OG) e Leccino (LC) positivi-negativi
all’analisi a
Xylella fastidiosa
Analisi DAS-ELISA su 144 sub-campioni di 4 piante di Ogliarola
salentina e 185 campioni di 5 piante di Leccino.
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pioni positivi è stata infatti del 16,3%
in Leccino e del 45,8% (66 campioni su
144) in Ogliarola salentina (gra co 5).
Anche in questo caso i valori me-
di delle reazioni ELISA, che si ricorda
sono correlati esponenzialmente alla
concentrazione del batterio, sono ri-
sultati in linea con quanto già riscon-
trato in precedenza: 1,40 OD405nm in
Ogliarola salentina e 0,24 in Leccino.
Presenza di resistenza
nella cv FS-17®
Grande interesse ha destato il ritro-
vamento nell’estate del 2016 in un’area
gravemente affetta in agro di Sannico-
la (Lecce) di un oliveto plurivarietale
dell’età di circa 15 anni con piante asin-
tomatiche di FS-17®, cultivar brevettata
come por tinnesto clonale, ma utilizza-
ta anche per la produzione di olive da
olio (Godini et al., 2006). In seguito a tali
osservazioni, nel febbraio 2017 è stato
effettuato un campionamento da oltre
400 piante per veri care la presenza di
X. fastidiosa e determinarne la concen-
trazione. Complessivamente sono sta-
te analizzate:
201 piante di FS-17® di circa 15 anni;
177 piante della cv Kalamata di cir-
ca 15 anni;
10 piante di Ogliarola salentina, con
età stimata di oltre 50 anni;
18 piante di Leccino, con età stimata
di circa 40 anni.
All’osservazione visiva tutte le pian-
te di FS-17® si mostravano asintomati-
che (foto 3), le piante di Kalamata pre-
sentavano frequenti casi di sofferenza
e disseccamenti seppur lievi (foto 4), le
piante di Ogliarola salentina mostra-
vano uno stadio avanzato della ma-
lattia (foto 5) e, in ne, le piante di Lec-
cino erano asintomatiche o mostra-
vano leggeri disseccamenti ( foto 6).
Il campionamento è consistito nella rac-
colta da ciascuna pianta di 8 rametti di
15-20 cm privati della porzione termina-
le più tenera, prelevati da parti diverse
della chioma, con almeno un prelievo
in corrispondenza di ciascun punto car-
dinale. I campioni sono stati sottoposti
ad analisi sierologiche (ELISA) e mole-
colari [ampli cazione genica quantitati-
va (qPCR) (Harper et al., 2010; Loconsole
et al., 2014)]. I risultati sono riportati in
sintesi nelle tabelle 1 e 2.
Tutte le 10 piante di Ogliarola sa-
lentina sono risultate positive, con
valori medi di assorbanza pari a
1,69 OD405nm. Anche le 177 piante di
Kalamata hanno mostrato un elevato
valore percentuale di positivi (70%) e
un’assorbanza media di 1,40 OD405nm.
Soltanto 9 delle 18 piante di Lecci-
no analizzate sono risultate positive
e, cosa forse più signi cativa, hanno
mostrato un’assorbanza media pari a
0,4 OD405nm, notevolmente più bassa
di quella rilevata in Ogliarola salentina.
Quest’ultimo dato appare in linea con
le precedenti osservazioni.
I risultati sulle piante di FS-17® so-
no apparsi invece sorprendenti: solo il
12,4% delle 201 piante saggiate è risul-
tato positivo, con valori di assorbanza
media più bassi di quelli del Leccino
anche quando riferiti alle sole piante
positive (0,46 OD in FS-17® vs 0,67 OD
in Leccino).
Foto 3 Piante di FS-17® in agro di Sannicola (Lecce). Nella fi la a destra si notano i disseccamenti su piante di Ogliarola salentina.
Foto 4 Piante di Kalamata nello stesso oliveto in agro di Sannicola (Lecce)
Foto 5 Pianta di Ogliarola salentina dello stesso oliveto in agro di Sannicola (Lecce), con gravi sintomi di disseccamento.
Foto 6 Piante di Leccino (a sinistra) e di FS-17® (a destra)
3344
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TABELLA 1
- Risultati dell’analisi sierologica su piante di FS-17®,
Kalamata, Leccino e Ogliarola salentina
Cultivar Positivi/Totale Assorbanza Media totale Assorbanza media positivi
FS-17®25/201 0,12 OD405 nm 0,46 OD405 nm
Kalamata 124/177 1,40 OD405 nm 1,97 OD405 nm
Leccino 9/18 0,41 OD405 nm 0,67 OD405 nm
Ogliarola salentina 10/10 1,69 OD405 nm 1,69 OD405 nm
Analisi DAS-ELISA condotta su 406 piante di olivo, prelevate in agro di Sannicola (Lecce).
L’analisi è stata eseguita impiegando il kit diagnostico per Xylella fastidiosa, sviluppato da
Agritest srl. Per ciascun campione sono state analizzate due repliche tecniche, misurandone
l’assorbanza media, espressa in OD (optical density), alla lunghezza d’onda di 405 nm.
TABELLA 2
- Risultati dell’analisi molecolare su piante di FS-17®,
Kalamata, Leccino e Ogliarola salentina
Cultivar Positivi/Totale Cq media positiva Assorbanza media positivi
FS-17®18/51 29,59 cicli 5,0 4·104 UFC/mL
Kalamata 28/51 27,21 cicli 3,16·105 UFC/mL
Leccino 9/18 28,41 cicli 9,93·104 UFC/mL
Ogliarola salentina 10/10 26,41 cicli 4,51·106 UFC/mL
Analisi qPCR condotta su 130 piante di olivo prelevate in agro di Sannicola (Lecce). L’analisi è
stata eseguita impiegando il protocollo diagnostico per Xylella fastidiosa descritto da Harper
et al. (2010) e Loconsole et al. (2014). Per ciascun campione sono state analizzate due repliche
tecniche, misurandone il ciclo soglia (Cq, quantifi cation cycle). Le misurazioni del Cq sono
state quindi rapportate a diluizioni note della coltura batterica per calcolare la concentrazione
delle cellule presenti nel campione, espressa come UFC/mL (colony-forming units/mL).
Al  ne di ricavare una determinazio-
ne più accurata della concentrazione
batterica presente nei tessuti delle di-
verse cultivar, 130 dei campioni saggiati
in ELISA sono stati sottoposti ad analisi
quantitativa molecolare mediante qPCR,
da cui si è ottenuto un valore indicati-
vo del numero di cellule (espresso co-
me UFC/mL, unità formanti colonie/ml)
presenti nel campione. A conferma del
dato registrato in ELISA, la FS-17® si è
rivelata la cultivar con la concentra-
zione batterica più bassa nelle pian-
te risultate infette (5,04×104 UFC/mL,
contro 9,93×105 in Leccino, 3,16×105 in
Kalamata e ben 4,51×106 in Ogliarola
salentina). Sulla base delle analisi con-
dotte  no a oggi, il batterio sembra es-
sere presente nei tessuti di FS-17® in
una quantità che è, in media, la me
della concentrazione misurata in Lec-
cino (50,75% della concentrazione) e
quasi 100 volte meno che in Ogliarola
salentina (appena l’1,11% della concen-
trazione rilevata).
Tale dato, già di per sé signi cativo, va
integrato con quello relativo alla bassa
percentuale di piante infette di FS-17®,
appena il 12,4%, indicando nell’insie-
me sia una bassa incidenza di infezio-
ni in questa cultivar, sia un basso titolo
della popolazione batterica nelle piante
infette, condizione che determina una
ridotta pressione di inoculo nell’oliveto
.
Una possibilità
di convivenza sostenibile
I risultati che continuano a emergere
dalle osservazioni di campo e dalle inda-
gini diagnostiche supportano le eviden-
ze iniziali relative alla manifestazione di
fenomeni di resistenza nella cv Leccino.
Un dato che lascia ben sperare circa una
possibile convivenza sostenibile dell’oli-
vicoltura in aree infette dal batterio. L’a-
nalisi della distribuzione e della concen-
trazione della popolazione batterica in
piante di diverse cultivar, fornendo risul-
tati diagnostici di elevata sensibilità e af-
dabilità, conferma l’importanza di una
metodologia di campionamento che ten-
ga conto della distribuzione non unifor-
me del batterio nelle piante. Tali aspetti
sono stati presi in considerazione nella
redazione delle linee guida attualmen-
te utilizzate a livello regionale per il pro-
gramma uf ciale di monitoraggio. (http://
www.emergenzaXylella.it/portal/porta-
le_gestione_agricoltura/Documenti/nor
mRegionale/
L’analisi di oltre 200 piante della culti-
var FS-17® in una zona ad alta pressio-
ne d’inoculo ha fornito dati molto inco-
raggianti sulla possibile resistenza a X.
fastidiosa più elevata di quella riscontra-
ta in Leccino. Si comprende facilmente
come questa indicazione preliminare,
combinata con l’assenza di sintomi sul-
le piante di FS-17® saggiate, obblighi a
intensi care gli sforzi per ottenere ul-
teriori conferme sperimentali di campo
nonché ad avviare i saggi di infettività/
patogenicità con inoculazioni arti ciali
e per innesto in condizioni controllate.
Allo stesso tempo diviene urgente av-
viare un analogo studio sulla cv Fran-
toio, sia in quanto parentale di origine
di FS-17®, sia perché questa cultivar, in
base a ripetute osservazioni di campo
nell’areale infetto, sembrerebbe pre-
sentare anch’essa una qualche forma
di resistenza/tolleranza alla malattia.
Donato Boscia, Giuseppe Altamura
Pierfederico La Notte
Massimiliano Morelli, Pasquale Saldarelli
Maria Saponari, Danilo Tavano
Stefania Zicca
CNR, Istituto per la protezione sostenibile
delle piante, Sede secondaria di Bari
Angelo Ciniero, Michele Di Carolo,
Crescenza Dongiovanni Giulio Fumarola,
Vito Montilon
Francesco Palmisano, Paola Pollastro
Antonella Saponari
Maria Rosaria Silletti, Daniele Tauro
Pasquale Venerito
Centro di ricerca, sperimentazione
e formazione in agricoltura «Basile Caramia»
Locorotondo (Bari)
Annalisa Giampetruzzi
Giuliana Loconsole Oriana Potere
Vincenzo Roseti, Vito Savino
Leonardo Susca
Giovanni Paolo Martelli
Dipartimento di scienze del suolo, della pianta
e degli alimenti dell’Università di Bari Aldo Moro
Pantaleo Greco, Francesco Specchia
Associazione produttori olivicoli - Aprol
della provincia di Lecce
Feder ico Manni
Società agricola cooperativa «Acli» - Racale (Lecce)
Giovanni Melcarne
Azienda olivicolo-olearia «Forestaforte»
Gagliano del Capo (Lecce)
Nicola Murrone
Federazione provinciale Coldiretti Lecce
Questo lavoro è stato parzialmente fi nanziato
dal programma EU di ricerca e innovazione
Horizon 2020, nell’ambito dei progetti Ponte
(Pest organisms threatening Europe, grant
agreement N. 635646) e XF-Actors ( Xylell a
fastidiosa active containment through a
multidisciplinary-oriented research strategy,
grant agreement N. 727987).
Per commenti all’articolo, chiarimenti
o suggerimenti scrivi a:
redazione@informatoreagrario.it
Per consultare gli approfondimenti
e/o la bibliografi a:
www.informatoreagrario.it/
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63
11/2017
• L’Informatore Agrario
© 2017 Copyright Edizioni L'Informatore Agrario S.r.l.
Resistenza a
Xylella fastidiosa
in diverse cultivar di olivo
$ARTICOLO PUBBLICATO SU L’INFORMATORE AGRARIO N. 11/2017 A PAG. 59
BIBLIOGRAFIA
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nari, G. Loconsole, M. Chiumenti, D.
Boscia, V. Savino., G.P. Martelli, P. Sal-
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two olive cultivars in response to infection
by the CoDiRO strain of Xylella fastidiosa
subsp. pauca. BMC Genomics 17:475 DOI
10.1186/s12864 -016-2833-9
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tura superintensiva. L’Informatore Agra-
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me PCR methods for the rapid detection of
Xylella fastidiosa for quarantine and eld ap-
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Valentini, V. Savino, M. Saponari. (2014)
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by molecular and serological methods. Jour-
nal of Plant Pathology, 96 (1), 1-8
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G. D’Attoma, V. Cavalieri, G. Loconsole
G., S. Zicca, C. Dongiovanni, F. Palmi-
sano, L. Susca, M. Morelli, O. Potere,
A. Saponari, G. Fumarola, M. Di Caro-
lo, D. Tavano, V. Savino, G.P. Martelli
(2016) - Pilot project on Xylella fastidiosa
to reduce risk assessment uncertainties.
Efsa supporting publication 2016:EN-
1013. 60 pp.
RIASSUNTO
Osservazioni e rilievi di campo integrati da un programma di campionamenti
e saggi diagnostici di laboratorio confermano in alcune delle varietà oggetto di
studio una minore incidenza delle infezioni di Xylella fastidiosa, a cui sono asso-
ciate sintomatologie di deperimento e manifestazioni di disseccamento più lie-
vi e attenuate rispetto a quanto osservato in cultivar denite altamente suscet-
tibili, ove la presenza di infezioni di X. fatidiosa compromette la sopravvivenza
stessa delle piante. I risultati, oltre a confermare i fenomeni di resistenza già
osservati in precedenti studi sulla cultivar Leccino, individuano nella selezione
FS-17®, un ulteriore e potenziale fonte di resistenza al batterio. Al contrario, si
rafforzano le evidenze sull’elevata suscettibilità delle cultivar Cellina di Nardo
e Ogliarola salentina. Si presenta inne una rapida sintesi delle diverse attività
in corso sulla ricerca di fonti di resistenza.
OLIVICOLTURA
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Sulla base delle prime evidenze empiriche di resistenza
osservate già tre anni fa nella cv Leccino nonché dell’in-
tensa attività di ricerca di varietà resistenti ad altri cep-
pi di Xylella già da anni avviata con successo per colture
come vite (Stati Uniti) e agrumi (Brasile), nelle zone sa-
lentine infette sono state iniziate e sono tuttora in corso
nel Salento ricerche e sperimentazioni aventi per obiet-
tivo la valutazione in campo di germoplasma olivicolo.
Pertanto, a partire dal 2015 in aree infette del Leccese
sono stati realizzati diversi campi sperimentali.
In agro di Parabita un campo sperimentale, attualmen-
te di 3 ha, ospitante, in 12 o 24 repliche distribuite in bloc-
chi randomizzati, giovani piante di 49 diverse cultivar
di olivo, 20 delle quali selezionate e fornite dall’Ifapa di
Cordova (Spagna). Il campo, condotto dall’Ipsp del Cnr
insieme a Disspa e Crsfa, con la partecipazione dell’A-
prol di Lecce, è stato dapprima realizzato nell’ambito di
un Progetto pilota nanziato dall’Efsa (Saponari et al.,
2016) per essere successivamente ampliato nell’ambi-
to delle attività di due Progetti europei del programma
Horizon 2020, Ponte e XF-Actors, entrambi coordinati
dall’Ipsp del Cnr.
In agro di Caprarica un campo sperimentale su cui
sono state impiantate, con 12 repliche in blocchi ran-
domizzati, 20 cultivar di olivo tra le più rappresentative
coltivate in Puglia. Il campo è stato realizzato nell’am-
bito di un accordo di collaborazione tra Coldiretti Lecce,
Disspa, Ipsp e Crsfa.
In agro di Acquarica del Capo un campo sperimenta-
le che ospita giovani piante di 20 cultivar di olivo (12 re-
pliche in blocchi randomizzati), tra le più diffuse nel Sud
Italia. La prova sperimentale prevede anche la valutazione
a confronto delle stesse cultivar autoradicate o innestate.
Il campo è stato realizzato nell’ambito di un accordo di
collaborazione tra Coldiretti Lecce, Disspa, Ipsp e Crsfa.
«Quick tolerance test» (Saggio rapido di tolleranza). L’i-
dea progettuale, al momento interamente autonanzia-
ta da Giovanni Melcarne sotto la supervisione scientica
dell’Ipsp e la collaborazione di Crsfa e Coldiretti Puglia,
ha tre obiettivi principali: vericare l’efcacia e la soste-
nibilità economica della tecnica del sovrainnesto a pezza
per salvare piante secolari attraverso la sostituzione della
chioma di cv suscettibili con cv resistenti; sviluppare una
tecnica più rapida per la valutazione della sensibilità va-
rietale a X. fastidiosa; individuare nell’ampio germoplasma
olivicolo il maggior numero di cv resistenti, determinando
al contempo il grado di rischio potenziale dell’epidemia
in territori in cui queste cultivar insistono. La prova spe-
rimentale, avviata con gli innesti eseguiti nella primave-
ra-estate 2016 su un’area totale di 12 ha in tre oliveti forte-
mente infetti [negli agri di Presicce e Ugento (Lecce)], pre-
vede, oltre a 3 controlli interni per pianta, 5 ripetizioni con
randomizzazione completa per ciascuna cultivar in prova.
Nei campi sono state complessivamente innestate 260 di-
verse cultivar-selezioni rappresentative del germoplasma
della Puglia, di 15 altre regioni italiane e 18 Paesi olivicoli.
Ricerca di germoplasma resistente all’interno dell’area-
le infetto: la ricerca di possibili fonti di resistenza è stata
anche allargata a semenzali di olivo spontanei presenti in
aree a forte pressione di inoculo. In circa 6 mesi, a partire
dall’estate 2016, su un totale di circa 10.000 piante/semen-
zali osser vati, quasi tutti già in fase produttiva, è stata in-
dividuata una quarantina di soggetti asintomatici, 10 dei
quali sono risultati negativi alla presenza del batterio in
4 successive serie di analisi molecolari (qPCR). Con que-
sta ulteriore linea di ricerca, anch’essa portata avanti da
Giovanni Melcarne, Ipsp e Coldiretti Puglia, oltre a esplo-
rare una variabilità genetica ancor più ampia rispetto al-
le cv già note, poiché interessa germoplasma derivante
in buona parte da impollinazione non controllata delle
due prevalenti cultivar locali suscettibili (Cellina di Nar-
dò e Ogliarola salentina), si spera di trovare nuove fonti di
resistenza in cv uniche e al contempo simili ai parentali
autoctoni salentini.
Progetto regionale triennale Redoxy (Valutazione del
germoplasma olivicolo pugliese e miglioramento genetico
per la resistenza a Xylella fastidiosa), avviato a marzo 2017,
coordinato dal Disspa e nanziato dalla Regione Puglia;
il progetto che intende valutare la resistenza/tolleranza
al patogeno di oltre 100 accessioni autoctone pugliesi di
olivo, individuate nell’ambito dei progetti Regerop (Re-
cupero e valorizzazione del germoplasma olivicolo pu-
gliese, Psr Puglia 2007-2013) e Olviva (Qualicazione del
vivaismo olivicolo). Le ricerche saranno condotte in un
oliveto di prossimo impianto in un’area ad elevata pres-
sione d’inoculo del batterio.
Come riportato, attualmente sono già circa 300 le cul-
tivar di olivo sotto osservazione, numero non esaustivo,
ma certamente signicativo rispetto all’ampiezza del
germoplasma olivicolo mediterraneo.
RICERCA DI FONTI DI RESISTENZA IN OLIVO
OLIVICOLTURA
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40
20
0
20
40
PC2: 21% variance
25 025 50
PC1: 54% variance
Sane LC Infette LCSane OG Infette OG
GRAFICO A - Analisi delle componenti
principali condotta sulle popolazioni di geni
differenzialmente espressi di piante di Leccino
(LC) e di Ogliarola salentina (OG) sane o infette
con
Xylella fastidiosa
Il grafico è una trasformazione lineare dei dati che raggruppa
le piante analizzate in base alle differenze di espressione
genica. Gli assi x e y riportano le componenti principali 1
(PC1) e 2 (PC2) in grado di spiegare rispettivamente il 54% e
21% della varianza esistente tra i dati di espressione genica.
Si nota l’alterazione di espressione genica imposta dalla
condizione d’infezione indicata dal distinto raggruppamento
delle quattro piante sane di cv Leccino (sane LC) e Ogliarola
salentina (sane OG), delle tre infette delle cv Leccino
(Infette LC) e Ogliarola salentina (Infette OG). Nel grafico la
posizione delle piante infette della cv Leccino, più prossima
a quella delle piante sane, denota una limitata perturbazione
dell’espressione genica. Al contrario, il trascrittoma delle
tre piante infette della cv Ogliarola è spiccatamente diverso
da quello della cv Leccino e lo è ancor più se comparato
alle piante sane, indicando una profonda alterazione
dell’espressione genica.
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... Here, we use the term 'resistance' in a broad sense, including both resistance sensu stricto, i.e., the ability to limit pathogen proliferation, and tolerance, i.e., the capacity to limit the development of symptoms regardless of the level of pathogen colonization (Pagán and García-Arenal, 2018). So far, the cultivars 'Leccino' and 'FS17' (also referred to as 'Favolosa') were shown to display resistance to Xf (Baù et al., 2017;Boscia et al., 2017). Therefore, the current regulatory measures only allow 'Leccino' and 'FS17' for olive reconversion in infected areas. ...
... In turn, this would represent the basis for the reconversion of infected areas into more complex, resilient, agroecosystems, and the selection of cultivars merging resistance with other economically important traits, such as agronomic performance and oil quality. So far, screenings were limited to a few Italian cultivars (Baù et al., 2017;Boscia et al., 2017). None of them displayed resistance levels comparable to those of 'Leccino' and 'FS17'; however, a wide range of variation was detected. ...
... None of them displayed resistance levels comparable to those of 'Leccino' and 'FS17'; however, a wide range of variation was detected. Intermediate resistance was reported for 'Frantoio' , 'Toscanina' , 'Termite di Bitetto' , 'Maiatica' , 'Dolce di Cassano' , 'Oliastro' , 'Nociara' , and 'Nocellara Etnea' (Baù et al., 2017;Boscia et al., 2017). ...
Article
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The recent outbreak of the Olive Quick Decline Syndrome (OQDS), caused by Xylella fastidiosa subsp. pauca ( Xf ), is dramatically altering ecosystem services in the peninsula of Salento (Apulia Region, southeastern Italy). Here we report the accomplishment of several exploratory missions in the Salento area, resulting in the identification of thirty paucisymptomatic or asymptomatic plants in olive orchards severely affected by the OQDS. The genetic profiles of such putatively resistant plants (PRPs), assessed by a selection of ten simple sequence repeat (SSR) markers, were compared with those of 141 Mediterranean cultivars. Most (23) PRPs formed a genetic cluster (K1) with 22 Italian cultivars, including ‘Leccino’ and ‘FS17’, previously reported as resistant to Xf . The remaining PRPs displayed relatedness with genetically differentiated germplasm, including a cluster of Tunisian cultivars. Markedly lower colonization levels were observed in PRPs of the cluster K1 with respect to control plants. Field evaluation of four cultivars related to PRPs allowed the definition of partial resistance in the genotypes ‘Frantoio’ and ‘Nocellara Messinese’. Some of the PRPs identified in this study might be exploited in cultivation, or as parental clones of breeding programs. In addition, our results indicate the possibility to characterize resistance to Xf in cultivars genetically related to PRPs.
... Following a request by an olive grower, we surveyed an SHD orchard with young olive trees cv ❛Favolosa❜ located in the Marche region (central Italy) and affected by a sudden wilting leading to the death of the trees. The urgent need to assess the presence/absence of Xfp, and the fact that ❛Favolosa❜ is currently under study by scientific institutions due to its promising resistance level to Xfp (Boscia et al., 2017;Jeger et al., 2018)prompted us to investigate the nature of the syndrome. ...
... The timely removal of symptomatic plants including their debris underground and soil solarizationthe latter limited to extensive/intensive plantings -should also be integrated, thus increasing the effectiveness of the control strategy. Favolosa' is planted throughout Apulia due to its resistance to OQDS, which destroyed several olive groves (Boscia et al., 2017). At the same time D. necatrix affects several tree species in Apulia (Carlucci et al., 2013b) and in this work we clearly showed that Favolosa' can succumb to D. necatrix, especially in the phase of arboretum constitution. ...
Article
Lethal wilting was observed on young olive trees cv Favolosa in a grove in central Italy. White mycelial strands wrapped the basal portion of the stems that had been buried during planting. The bark was rotted and the xylem was discoloured. A fungal morphotype was strictly associated with symptomatic plants and identified as Dematophora (ex Rosellinia) necatrix. Pathogenicity tests on cvs Favolosa, Leccino and Ogliarola demonstrated that D. necatrix was the causal agent of the disease. Our investigations revealed that infections occurring during autumn and winter greatly favour the disease. By applying a marcottage to the inoculation point, we accelerated the course of the disease and mimicked the lethal outcome observed in the field. In in vitro tests, seven systemic (potential) fungicides strongly inhibited D. necatrix. Dentamet, Al-phosphite and Thiophanate methyl were selected to be tested in planta with a curative and preventive modality. Only Thiophanate methyl, in preventive modality, fully protected the plants from disease progression throughout the observation period. An additional fungal species was strictly associated with both diseased and apparently healthy plants. Morphological and molecular features identified the fungus as Emmia lacerata, a polypore species within the Irpicaceae, which is the agent of white rot on dead woody substrates. To our knowledge, this is the first time that E. lacerata has been reported in Italy and worldwide on olive trees. Inoculation of ‛Favolosa' trees revealed that it colonizes the xylem without causing visible alterations. The possible role of E. lacerata in the olive tree-D. necatrix pathosystem is discussed. Supplementary information: The online version contains supplementary material available at 10.1007/s10658-022-02458-1.
... Scientific investigations on X. fastidiosa epidemiology in Apulian olive groves showed a diversity in the responses of olive cultivar to the infection. In particular, the Leccino variety develops milder symptoms compared to those observed on the Cellina di Nardò and Ogliarola salentina varieties 18,19 . Correspondingly, the bacterial populations size measured in the infected plants showed a significantly lower titre in Leccino compared to the susceptible varieties Cellina di Nardò and Ogliarola salentina 2,18,19 . ...
... In particular, the Leccino variety develops milder symptoms compared to those observed on the Cellina di Nardò and Ogliarola salentina varieties 18,19 . Correspondingly, the bacterial populations size measured in the infected plants showed a significantly lower titre in Leccino compared to the susceptible varieties Cellina di Nardò and Ogliarola salentina 2,18,19 . In addition, studies were conducted under field conditions to investigate cultivar responses to bacterial infection in terms of metabolic compounds, analysed by Mass Spectrometric (MS) methods. ...
Article
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In the last decade, the bacterial pathogen Xylella fastidiosa has devastated olive trees throughout Apulia region (Southern Italy) in the form of the disease called "Olive Quick Decline Syndrome" (OQDS). This study describes changes in the metabolic profile due to the infection by X. fastidiosa subsp. pauca ST53 in artificially inoculated young olive plants of the susceptible variety Cellina di Nardò. The test plants, grown in a thermo-conditioned greenhouse, were also co-inoculated with some xylem-inhabiting fungi known to largely occur in OQDS-affected trees, in order to partially reproduce field conditions in terms of biotic stress. The investigations were performed by combining NMR spectroscopy and MS spectrometry with a non-targeted approach for the analysis of leaf extracts. Statistical analysis revealed that Xylella-infected plants were characterized by higher amounts of malic acid, formic acid, mannitol, and sucrose than in Xylella-non-infected ones, whereas it revealed slightly lower amounts of oleuropein. Attention was paid to mannitol which may play a central role in sustaining the survival of the olive tree against bacterial infection. This study contributes to describe a set of metabolites playing a possible role as markers in the infections by X. fastidiosa in olive.
... Scientific investigations on X. fastidiosa epidemiology in Apulian olive groves showed a diversity in the responses of olive cultivar to the infection. In particular, the Leccino variety develops milder symptoms compared to those observed on the Cellina di Nardò and Ogliarola salentina varieties 18,19 . Correspondingly, the bacterial populations size measured in the infected plants showed a significantly lower titre in Leccino compared to the susceptible varieties Cellina di Nardò and Ogliarola salentina 2,18,19 . ...
... In particular, the Leccino variety develops milder symptoms compared to those observed on the Cellina di Nardò and Ogliarola salentina varieties 18,19 . Correspondingly, the bacterial populations size measured in the infected plants showed a significantly lower titre in Leccino compared to the susceptible varieties Cellina di Nardò and Ogliarola salentina 2,18,19 . In addition, studies were conducted under field conditions to investigate cultivar responses to bacterial infection in terms of metabolic compounds, analysed by Mass Spectrometric (MS) methods. ...
Article
Full-text available
In the last decade, the bacterial pathogen Xylella fastidiosa has devastated olive trees throughout Apulia region (Southern Italy) in the form of the disease called “Olive Quick Decline Syndrome” (OQDS). This study describes changes in the metabolic profile due to the infection by X. fastidiosa subsp. pauca ST53 in artificially inoculated young olive plants of the susceptible variety Cellina di Nardò . The test plants, grown in a thermo-conditioned greenhouse, were also co-inoculated with some xylem-inhabiting fungi known to largely occur in OQDS-affected trees, in order to partially reproduce field conditions in terms of biotic stress. The investigations were performed by combining NMR spectroscopy and MS spectrometry with a non-targeted approach for the analysis of leaf extracts. Statistical analysis revealed that Xylella -infected plants were characterized by higher amounts of malic acid, formic acid, mannitol, and sucrose than in Xylella -non-infected ones, whereas it revealed slightly lower amounts of oleuropein. Attention was paid to mannitol which may play a central role in sustaining the survival of the olive tree against bacterial infection. This study contributes to describe a set of metabolites playing a possible role as markers in the infections by X. fastidiosa in olive.
... Their degradation activity on cell wall middle lamella of pit membranes contributes to reduce hydraulic conductivity in infected grapevines and to enhance the risk of embolisms (Fanton and Brodersen, 2021). Olive cultivars show different molecular and phenotypical responses to Xfp, with trees of the cultivars Leccino and FS17 showing resistance to the infection, i.e., with limited desiccation and low bacterial populations, while other cultivars such as Ogliarola salentina and Cellina di Nardò harbor higher bacterial load and develop severe symptoms, which in most cases led to the plant dieback (Boscia et al., 2017a). Although the mechanisms of resistance in Leccino and FS17 trees are still unclear, in a recent study, Leccino was found to be constitutively less susceptible to xylem cavitation than Cellina di Nardò, and was able to activate more efficient refilling mechanisms, thus rapidly restoring vessel's hydraulic conductivity (Sabella et al., 2019). ...
Article
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Olive quick decline syndrome (OQDS) is a severe disease, first described in Italy in late 2013, caused by strains of Xylella fastidiosa subsp. pauca (Xfp) in susceptible olive cultivars. Conversely, resistant olive cultivars do not develop OQDS but present scattered branch dieback, which generally does not evolve to severe canopy decline. In the present study, we assessed the physiological responses of Xfp-infected olive trees of susceptible and resistant cultivars. Periodic measurements of stomatal conductance (gs) and stem water potential (Ψstem) were performed using a set of healthy and Xfp-infected plants of the susceptible “Cellina di Nardò” and resistant “Leccino” and “FS17” cultivars. Strong differences in Δgs and ΔΨstem among Xfp-infected trees of these cultivars were found, with higher values in Cellina di Nardò than in Leccino and FS17, while no differences were found among healthy plants of the different cultivars. Both resistant olive cultivars showed lower water stress upon Xfp infections, compared to the susceptible one, suggesting that measurements of gs and Ψstem may represent discriminating parameters to be exploited in screening programs of olive genotypes for resistance to X. fastidiosa.
... The 'Ogliarola salentina' and 'Cellina di Nardö' varieties are particularly sensitive to Xf infection and show severe symptoms [96], whereas 'Arbosana', 'Arbequina', 'Menara', 'Koroneiki' and 'Haouzia' may tolerate the infection by Xf to varying degrees. Thus far, the cultivars 'Leccino' and 'FS17' (also referred to as 'Favolosa') were shown to display resistance to Xf [97]. Intermediate resistance was reported for 'Frantoio', 'Toscanina', 'Termite di Bitetto', 'Maiatica', 'Dolce di Cassano', 'Oliastro', 'Nociara', and 'Nocellara Etnea' [98]. ...
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These days, most of our attention has been focused on the COVID-19 pandemic, and we have often neglected what is happening in the environment. For instance, the bacterium Xylella fastidiosa re-emerged as a plant pathogen of global importance in 2013 when it was first associated with an olive tree disease epidemic in Italy, called Olive Quick Decline Syndrome (OQDS), specifically caused by X. fastidiosa subspecies pauca ST53, which affects the Salento olive trees (Apulia, South-East Italy). This bacterium, transmitted by the insect Philaenus spumarius, is negatively reshaping the Salento landscape and has had a very high impact in the production of olives, leading to an increase of olive oil prices, thus new studies to curb this bacterium are urgently needed. Thidiazuron (TDZ), a diphenylurea (N-phenyl-1,2,3-thiadiazol-5-yl urea), has gained considerable attention in recent decades due to its efficient role in plant cell and tissue culture, being the most suitable growth regulator for rapid and effective plant production in vitro. Its biological activity against bacteria, fungi and biofilms has also been described, and the use of this low-cost compound to fight OQDS may be an intriguing idea.
... Leccino resistance in the field was confirmed in additional studies reporting a differential ionomer composition with respect to Ogliarola salentina [41]; an increase in quinic acid (a lignin precursor) in the Leccino response to the infection [12]; a possible role of the xylem anatomy in the resistance [111,112], as also reported in grapevine [108] and citrus [113]; and the role of biofilm and plant tylose response [114,115]. Further resistance traits were found in the cultivar FS17 ® , characterized by low bacterial population size and limited desiccations [116]. Several other olive cultivars are currently under evaluation regarding susceptibility to infections in the field or artificial conditions within the framework of the XF-ACTORS Project [117,118]. ...
Article
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Since 2013, Xylella fastidiosa Wells et al. has been reported to infect several hosts and to be present in different areas of Europe. The main damage has been inflicted on the olive orchards of southern Apulia (Italy), where a severe disease associated with X. fastidiosa subspecies pauca strain De Donno has led to the death of millions of trees. This dramatic and continuously evolving situation has led to European and national (Italian and Spanish) measures being implemented to reduce the spread of the pathogen and the associated olive quick decline syndrome (OQDS). Research has been also carried out to find solutions to better and directly fight the bacterium and its main insect vector, Philaenus spumarius L. In the course of this frantic effort, several treatments based on chemical or biological substances have been tested, in addition to plant breeding techniques and integrated pest management approaches. This review aims to summarize the attempts made so far and describe the prospects for better management of this serious threat, which poses alarming questions for the future of olive cultivation in the Mediterranean basin and beyond.
... Besides the control of vector(s) through insecticides, other proposed solutions to mitigate the impact of Xfp in Salento include the planting or grafting of resistant cultivars such as Leccino [10] or Fs17 ® [11] in place of the sensitive local cultivars Ogliarola salentina and Cellina di Nardò [12]. The substitution of the olive groves with other fruit tree crops such as mango and avocado has been also proposed [13]. ...
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During recent years; Xylella fastidiosa subsp. pauca (Xfp) has spread in Salento causing relevant damage to the olive groves. Measures to contain the spreading of the pathogen include the monitoring of the areas bordering the so-called "infected" zone and the tree eradication in case of positive detection. In order to provide a control strategy aimed to maintain the tree productivity in the infected areas, we further evaluated the in vitro and in planta mid-term effectiveness of a zinc-copper-citric acid biocomplex. The compound showed an in vitro bactericidal activity and inhibited the biofilm formation in representative strains of X. fastidiosa subspecies, including Xfp isolated in Apulia from olive trees. The field mid-term evaluation of the control strategy assessed by quantitative real-time PCR in 41 trees of two olive groves of the "infected" area revealed a low concentration of Xfp over the seasons upon the regular spraying of the biocomplex over 3 or 4 consecutive years. In particular, the bacterial concentration lowered in July and October with respect to March, after six consecutive treatments. The trend was not affected by the cultivar and it was similar either in the Xfp-sensitive cultivars Ogliarola salentina and Cellina di Nardò or in the Xfp-resistant Leccino. Moreover, the scoring of the number of wilted twigs over the seasons confirmed the trend. The efficacy of the treatment in the management of olive groves subjected to a high pathogen pressure is highlighted by the yielded a good oil production
Article
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Xylella fastidiosa subspecies pauca strain “De Donno” (XfDD) ST53 is the agent of Olive Quick Decline Syndrome (OQDS), a severe disease firstly described in Apulia, Italy. Beside the high susceptibility of the two local cultivars Cellina di Nardò and Ogliarola salentina, traits of resistance to the bacterium were found in the cultivar Leccino. Previous studies in field‐grown olives assigned to vascular occlusions and to anatomo‐physiological properties of the different cultivars a role in the olive response to XfDD. The present investigation reports observations at the early stage of the infection on artificially inoculated olives. Electron microscope studies show that XfDD exploits the Pit Membranes (PMs) of the susceptible cultivar Cellina di Nardò to spread systemically. In this cultivar PMs are degraded upon XfDD infection, likely suggesting the activity of the bacterial Cell Wall Degrading Enzymes (CWDEs). Moreover, occluded vessels contain an amorphous electrondense matrix resembling gums. Conversely, in Leccino occluded vessels are mainly filled by callose‐like granules, that tightly entrap XfDD cells. In addition, PMs from Leccino have a compact and not degraded structure which do not allow XfDD permeability. Our study suggests that PMs exploitation is a key event in the infection process of Xylella fastidiosa subsp. pauca ST53 in susceptible olive cultivars.
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Cultivated plants belonging to the genus Prunus are globally widespread and for some countries, are economically important crops; and they play a key role in the composition of a landscape. Xylella fastidiosa is a key threat to plant health, and several Prunus species are heavily stressed by this pathogen, such as almond, peach, and plum; many strain types of different subspecies can cause severe diseases. This review highlights different approaches to managing epidemic events related to X. fastidiosa in stone fruit plants. In fact, in most new European and Asian outbreaks, almond is the main and very common host and peach, plum, apricot, and cherry are widespread and profitable crops for the involved areas. Various diseases associated with stone fruit plants show different degrees of severity in relation to cultivar, although investigations are still limited. The development and selection of tolerant and resistant cultivars and the study of resistance mechanisms activated by the plant against X. fastidiosa infections seem to be the best way to find long-term solutions aimed at making affected areas recover. In addition, observations in orchards severely affected by the disease can be essential for collecting tolerant or resistant materials within the local germplasm. In areas where the bacterium is not yet present, a qualitative-quantitative study on entomofauna is also important for the timely identification of potential vectors and for developing effective control strategies.
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Xylella fastidiosa (X. fastidiosa) has a very broad host range, including many cultivated and wild plants common in Europe. There is, however, scant information on the potential hosts of X. fastidiosa in the natural European flora, as a wide range of these plants have never been exposed to the bacterium. Investigations carried out in the recent years (2013-2015) in Apulia (southern Italy) where X. fastidiosa was first recorded on olive trees, determined that: (i) the strain associated with this outbreak, denoted CoDiRO, is genetically related to the subspecies pauca, representing a variant classified as “sequence type 53”; (ii) CoDiRO is consistently associated with infections occurring under natural conditions on several hitherto unknown hosts of X. fastidiosa. The aim of the studies conducted in this pilot project was to assess the host range of the Apulian strain of X. fastidiosa by artificial inoculations and exposure to infective vectors, of selected cultivars of major perennial crops and some forest species. Diagnostic tests, isolation and symptom evaluation were performed to assess bacterial colonization in the different hosts and the development of symptoms associated with X. fastidiosa infections. The overall results of molecular assays and bacterial isolation tests carried out up to 14 months post-inoculation clearly differentiated the plant species in which rapid colonization of the plants occurred from those that did not support X. fastidiosa multiplication and movement. Bacterial inoculation of olives, oleanders and Polygala myrtifolia plants resulted in systemic colonization by the bacterium, and symptoms resembling those observed under natural infection conditions were observed. Indeed, the results relative to different olive cultivars confirmed the high susceptibility of this crop to strain CoDiRO and the consistent association of the infections with the appearance of symptoms of dieback and desiccation of the inoculated plants. Conversely, inoculated plants of citrus, grapes and Quercus ilex were never found to be systemically infected nor did they develop any suspicious symptom. In addition, field experiments confirmed, although with a different transmission rate, that infective Philaenus spumarius was able to transmit the bacterium to the host plants used in the field experiment (olive, oleander and Polygala myrtifolia). Specifically, serological and molecular assays readily detected the bacterium in these host plants as soon as six months after caging the infective vectors, when the plants had not yet shown any symptom. In agreement with the results of the artificial inoculation, none of the citrus, grape or Q. ilex plants so far tested positive for X. fastidiosa upon exposure to infective P. spumarius
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Xylella fastidiosa has recently been identified in the Apulian province of Lecce (south-eastern Italy) in olive trees affected by a devastating disease denoted Olive Quick Decline Syndrome (OQDS), that appeared suddenly in 2010. Symptoms of OQDS consist of withering and desiccation of scattered terminal shoots, which rapidly expands to the rest of the canopy, and results in the collapse and death of the tree. The identification of X. fastidiosa in OQDS-affected trees represents the first confirmed detection of this bacterium in the European Union (EU), but its exact role in the aetiology of this disease is yet to be determined. Since X. fastidiosa is a regulated quarantine pathogen in the EU, upon request of the Apulian Plant Protection Service, surveys were initiated in order to delineate the contaminated area. To this effect, diagnostic protocols based on ELISA and conventional PCR for X. fastidiosa detection in olive samples were compared and validated via an interlaboratory ring-test in which three accredited laboratories, all located in Italy, participated. Both procedures proved to be equally effective but, due to the simplicity of sample preparation, ELISA was chosen for the large-scale X. fastidiosa monitoring programme now in progress.
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Xylella fastidiosa is a regulated plant pathogen in many parts of the world. To increase diagnostic capability of X. fastidiosa in the field, a loop-mediated isothermal amplification (LAMP) and real-time polymerase chain reaction (PCR) assay were developed to the rimM gene of X. fastidiosa and evaluated for specificity and sensitivity. Both assays were more robust than existing published assays for detection of X. fastidiosa when screened against 20 isolates representing the four major subgroups of the bacterium from a range of host species. No cross-reaction was observed with DNA from healthy hosts or other bacterial species. The LAMP and real-time assays could detect 250 and 10 copies of the rimM gene, respectively, and real-time sensitivity was comparable with an existing published real-time PCR assay. Hydroxynapthol blue was evaluated as an endpoint detection method for LAMP. When at least 500 copies of target template were present, there was a noticeable color change indicating the presence of the bacterium. Techniques suitable for DNA extraction from plant tissue in situ were compared with a standard silica-column-based laboratory extraction method. A portable PickPen and magnetic bead system could be used to successfully extract DNA from infected tissue and could be used in conjunction with LAMP in the field.
Transcriptome profiling of two olive cultivars in response to infection by the CoDiRO strain of Xylella fastidiosa subsp. pauca
  • A Giampetruzzi
  • M Morelli
  • M Saponari
  • G Loconsole
  • M Chiumenti
  • D Boscia
  • V Savino
  • G P Martelli
  • P Saldarelli
A. Giampetruzzi, M. Morelli, M. Saponari, G. Loconsole, M. Chiumenti, D. Boscia, V. Savino., G.P. Martelli, P. Saldarelli (2016) -Transcriptome profiling of two olive cultivars in response to infection by the CoDiRO strain of Xylella fastidiosa subsp. pauca. BMC Genomics 17:475 DOI 10.1186/s12864-016-2833-9