Riassunto analitico
I decadimenti post-raccolta della frutta rappresentano una delle principali cause di perdite economiche e contribuiscono in modo significativo alla riduzione del valore dei frutti attraverso il deterioramento della qualità e dei nutrienti. Dalla metà del ‘900 ad oggi, la difesa delle colture agrarie si è basata, in larga parte, sull’uso di fungicidi chimici, ma oggigiorno i consumatori preferiscono frutta senza residui di pesticidi o ottenuta attraverso sistemi di agricoltura biologica.
In generale, i fungicidi di sintesi, pur rendendo possibile un consistente aumento della produzione, hanno prodotto effetti collaterali quali l’inquinamento ambientale, la rottura di delicati equilibri biologici e danni alla salute dell’uomo. La preoccupazione dell’opinione pubblica verso le problematiche legate all’uso dei prodotti chimici e le maggiori conoscenze scientifiche e tecniche oggi disponibili, hanno consentito di individuare strategie di difesa alternative.
Una di queste strategie innovative è la biofumigazione, che si basa sull’utilizzo dei metaboliti secondari naturali prodotti da piante, batteri, lieviti o funghi, come i composti organici volatili (VOCs).
L’obiettivo di questa tesi è quello di studiare il ceppo batterico DLS65, appartenente alla specie Pseudomonas synxantha, in merito alla sua capacità di inibire alcuni funghi patogeni delle piante. In particolare, è stata testata sia la capacità di inibizione diretta, che mediante la produzione di Composti Organici Volatili (VOCs).
Per valutare l’attività antifungina diretta sono stati effettuati dei test in vitro.
Per valutare l’attività antifungina mediata da VOCs sono stati effettuati test in vitro e sono stati identificati i composti volatili prodotti dal batterio attraverso tecniche di gas cromatografia.
Nel primo esperimento, volto a valutare la capacità antagonistica di P. synxantha, sono stati condotti saggi in vitro confrontando direttamente in piastra i patogeni e l’agente di biocontrollo i risultati mostrano una piccola efficacia del batterio nei confronti dei funghi. Nel caso di Rhizoctonia solani il tasso di inibizione è pari al 33% mentre per gli altri due patogeni, Alternaria solani e Monilia laxa, era pari al 11% e al 16% rispettivamente.
Nel caso di Rhizoctonia solani il tasso di inibizione è pari al 33% mentre per gli altri due patogeni, Alternaria solani e Monilia laxa, era pari al 11% e al 16% rispettivamente.
Nel secondo esperimento, volto a valutare l’effetto di composti organici volatili (VOCs) secreti da Pseudomonas synxantha sull’inibizione della crescita di funghi fitopatogeni , i VOCs generati dall’antagonista hanno inibito la crescita miceliale di tutti i patogeni rispetto al controllo, ma con differenti livelli di efficacia. Nel caso di Rhizoctonia solani il tasso di inibizione è pari al 60% mentre per gli altri due patogeni, Alternaria solani e Monilia laxa, era pari al 24% e al 33% rispettivamente
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Abstract
Post-harvest fruit decay is a major cause of economic losses and significantly contributes to the reduction in fruit value through deterioration of quality and nutrients. From the mid-1900s to the present, the defense of agricultural crops has largely been based on the use of chemical fungicides, but nowadays consumers prefer fruit without pesticide residues or obtained through organic farming systems. In general, synthetic fungicides, while making a significant increase in production possible, have produced side effects such as environmental pollution, the breakdown of delicate biological balances and damage to human health. The public concern about the problems related to the use of chemical products and the greater scientific and technical knowledge available today, have made it possible to identify alternative defense strategies. One of these innovative strategies is bio fumigation, which is based on the use of natural secondary metabolites produced by plants, bacteria, yeasts or fungi, such as volatile organic compounds (VOC).
The goal of this thesis is to study the DLS65 bacterial strain, belonging to the Pseudomonas synxantha species, with regards to its ability to inhibit some plant pathogenic fungi. In particular, both the direct inhibition capacity and the production of Volatile Organic Compounds (VOCs) were tested. In vitro tests were performed to evaluate the direct antifungal activity. In vitro tests were performed to evaluate the VOC-mediated antifungal activity and the volatile compounds produced by the bacterium were identified through gas chromatography techniques.
In the first experiment, aimed at evaluating the antagonistic capacity of P. synxantha, in vitro assays were conducted by directly comparing the pathogens and the biocontrol agent in the plate. The results show a small effectiveness of the bacterium against fungi. In the case of Rhizoctonia solani the inhibition rate is equal to 33% while for the other two pathogens, Alternaria solani and Monilia laxa, it was equal to 11% and 16% respectively.
In the second experiment, aimed at evaluating the effect of compounds
volatile organic compounds (VOCs) secreted by Pseudomonas synxantha on the inhibition of the growth of phytopathogenic fungi, the VOCs generated by the antagonist inhibited the mycelial growth of all pathogens compared to the control, but with different levels of effectiveness. In the case of Rhizoctonia solani the inhibition rate is equal to 60% while for the other two pathogens, Alternaria solani and Monilia laxa, it was equal to 24% and 33% respectively.
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