DIAGNOSTICA E MICOLOGIA FITOPATOLOGICA

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1 DIPARTIMENTO DI AGRICOLTURA, ALIMENTAZIONE E AMBIENTE (Di3A) Corso di laurea in Scienze e tecnologie agrarie Anno accademico 2016/ anno - Curriculum DIFESA DELLE PIANTE COLTIVATE DIAGNOSTICA E 12 CFU - 2 semestre Docenti titolari dell'insegnamento MATILDE TESSITORI - Modulo - AGR/12-6 CFU mtessitori@unict.it Edificio / Indirizzo: Via S. Sofia 100 Telefono: Orario ricevimento: Tutti i giorni tramite appuntamento. ALESSANDRO VITALE - Modulo - AGR/12-6 CFU alevital@unict.it Edificio / Indirizzo: Di3A/ Polo Bioscientifico corpo B Via Santa Sofia 100, Catania Telefono: Orario ricevimento: Martedì 14,30-16,30 (previo appuntamento) OBIETTIVI FORMATIVI Il Corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze necessarie per la diagnosi delle principali alterazioni biotiche e abiotiche inficianti la qualità e la quantità dei vegetali. Lo studente apprenderà tutte le tecniche di diagnosi applicabili ai microorganismi ed entità patogeni vegetali. PREREQUISITI RICHIESTI Conoscenza di base di microbiologia, biologia vegetale, genetica agraria. Conoscenze di Patologia Vegetale FREQUENZA LEZIONI Fortemente consigliata visti gli aspetti tecnichi del corso. La frequenza alle lezioni non è obbligatoria per sostenere l esame.

2 Consigliata CONTENUTI DEL CORSO Il Corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze necessarie per la diagnosi delle principali alterazioni biotiche e abiotiche inficianti la qualità e la quantità dei vegetali. Lo studente apprenderà tutte le tecniche di diagnosi applicabili ai microorganismi ed entità patogeni vegetali (isolamento, saggio biologico, metodi sierologici e molecolari per la diagnosi e caratterizzazione di batteri, virus, viroidi e fitoplasmi) nonchè le implicazioni delle tecniche di diagnosi su disciplanri e legislazione per la prevenzione dei patogeni da qualità e quarantena. Assicurare l acquisizione di un approfondito livello di conoscenze di base riguardante la tassonomia, la biologia, l'epidemiologia, gli aspetti diagnostici dei funghi fitopatogeni di importanti specie agrarie coltivate e le più idonee strategie e principi di lotta in campo, in ambiente protetto ed in vivaio. A tal fine gli studenti saranno in grado di riconoscere le sintomatologie associate alle principali malattie delle colture e ad isolare ed identificare le principali specie di funghi fitopatogeni. Il corso, inoltre fornirà gli strumenti idonei allo studente per consentire un continuo aggiornamento professionale nel settore della micologia fitopatologica. Argomenti 1. La pianta malata: concetto di malattia, criteri di classificazione delle malattie, morfologia patologica, sintomatologia, anatomia patologica, alterazioni fisiologiche e funzionali; Valutazione della gravità e dei danni della malattia: quantificazione dell'inoculo fungino, quantificazione dei sintomi *2. Le malattie fungine: Caratteristiche generali dei funghi, struttura ed organizzazione vegetativa, l'ifa fungina, la nutrizione, l'influenza dell'ambiente sullo sviluppo fungino, germinazione e dispersione delle spore, riproduzione dei funghi: spore sessuali e asessuali; principali espressioni sintomatologiche *3. La classificazione dei funghi fitopatogeni: inquadramento tassonomico e classificazione, caratteri generali, nomenclatura, strutture fungine, identificazione Rif. Testo Testo 2: cap 2 Testo 1: cap 5 ; Testo 1 cap 5; Testo 2 cap 4;

3 *4. Parassitismo nei funghi fitopatogeni: relazione tra gli organismi, relazioni ecologiche, relazioni simbiotiche: mutualismo, commensalismo e patosismo; rapporti trofici nel parassitismo, specializzazione parassitaria *5. Ciclo di sviluppo di una malattia fungina: epidemiologia e fattori che influiscono sullo sviluppo delle epidemie, forme diverse di epidemia e conseguenti strategie di difesa *6. Meccanismo di attacco dei funghi fitopatogeni: il processo d'infezione: il contatto iniziale, i meccanismi di penetrazione, i meccanismi di colonizzazione (colonizzazione biotrofica e colonizzazione necrotrofica), l'evasione *7. Funghi tossigeni e micotossine Testo 2: cap 4 Testo 1: cap 5; Testo 2: cap 6 Testo 1: cap 13 *8. Funghi fitopatogeni da quarantena *9. Funghi utilizzati nel controllo biologico delle malattie delle piante *10. Principali metodi di diagnosi in micologia fitopatologica: i postulati di Koch, diagnosi tradizionale; microscopia ottica ed elettronica, isolamento in coltura, impiego di piante indicatrici, sierodiagnosi, diagnosi molecolare *11. Lotta alle malattie fungine: efficacia di mezzi di lotta in laboratorio; strategie o approcci di lotta, principi, metodi e mezzi di difesa in campo; l utilizzo dei fungicidi e la resistenza ai fungicidi; lotta ai patogeni tellurici (soilborne) Testo 1 cap 6 Testo 2 cap 9 *12. Siti web di interesse micologico 13. Regno Protozoa: malattie causate da Plasmodiophoromycota *14. Regno Chromista: malattie causate da Oomycota generalità e riconoscimento: Plasmopara viticola, Phytophthora infestans, P. citrophthora e P. nicotianae ed altre specie fitopatogene, Pythium spp., Bremia spp., Peronospora spp. e Pseudoperonospora spp. 15. Regno Fungi: malattie causate da Chytridiomycota

4 16. Regno Fungi: malattie causate da Zygomycota generalità e riconoscimento: Rhyzopus stolonifer *17. Regno Fungi: malattie causate da Ascomycota generalità e riconoscimento: Taphrina deformans, Venturia inaequalis, Glomerella cingulata (Colletotrichum), Penicillium spp., Erysiphe necator, Leveillula taurica, Sphaeroteca pannosa, Blumeria graminis, Claviceps purpurea, Chryphonectria parasitica, Botrytis cinerea, Sclerotinia sclerotiorum, Monilinia fructigena, Monilinia laxa, Monilinia fructicola, Monosporascus cannonballus, Mycosphaerella spp. *18. Regno Fungi: malattie causate da Basidiomycota generalità e riconoscimento: Armillaria mellea, Ustilago maydis, Puccinia spp, Sclerotium rolfsii, Rhizoctonia solani *19 Regno Fungi: funghi mitosporici - malattie causate da Deuteromycota: generalità e riconoscimento: Phoma tracheiphila, Spilocea oleagina, Fusicladium (Spilocea) eryobotriae, Verticillium dahliae, F. oxysporum f.sp. radicis-lycopersici, Alternaria spp. 20. Esercitazione di laboratorio: Isolamento in coltura pura di patogeni fungini; identificazione di alcuni dei più importanti generi di funghi fitopatogeni; ottenimento colture monoconidiche 21. Esercitazione di laboratorio: determinazione della carica microbica nel terreno; determinazione concentrazione di una sospensione conidica fungina; osservazione delle strutture riproduttive dei funghi al microscopio ottico ed allo stereomicroscopio 22. Esercitazione di laboratorio: utilizzo dei mating types a fini diagnostici; preparazione e fasi di liofilizzazione dei funghi; prove di efficacia in vitro dei fungicidi nei confronti dei patogeni fungini bersaglio.

5 TESTI DI RIFERIMENTO Il fornisce il materiale necessario per lo studio degli argomenti trattati attraverso la piattaforma STUDIUM. Lo studente può consultare qualsiasi testo del settore, per lo studio della disciplina si consigliano i seguenti testi: Testo 1: G. Belli Elementi di Patologia vegetale, Piccin Editore Testo 2: A. Matta Fondamenti di Patologia vegetale Testo 3: Agrios G. N., Plant Pathology. V Edition. Elseiver Academic Press. Strumenti legislativi, protocolli validati, letture di approfondimento e strumenti informatici a cura del. 1. Belli G., Elementi di Patologia Vegetale. Editore Piccin, Padova; 2. Matta A. Fondamenti di Patologia Vegetale. Patron Editore; 3. Agrios G.N. Plant Pathology (5 th edition). Academic Press, New York; 4. Materiale didattico, appunti e dispense delle lezioni. Sitografia consigliata: PROGRAMMAZIONE DEL CORSO * Argomenti Riferimenti testi 1 * 1. Cenni di Patologia vegetale: storia, definizioni, triangolo e ciclo della malattia, Postulati di Kock, caratteristiche dei principali patogeni vegetali Elementi di diagnostica fitopatologica: anamnesi, semeiotica, diagnosi su base sintomatologica, diagnosi differenziale Tecniche innovative di diagnosi e caratterizzazione dei patogeni: tecniche sierologiche, saggi biologici, tecniche molecolari. Protocolli validati applicati alla certificazione fitosanitaria di patogeni di qualità e quarantena.

6 4 4. Strumenti bioinformatici in diagnostica fitopatologica Applicazione dei metodi di diagnosi ai virus vegetali. Casi studio: virosi vite, virosi olivo, sharka delle drupacee Applicazione dei metodi di diagnosi ai viroidi. Casi studio: viroidi degli agrumi, pospiviroidi da quarantena Applicazione dei metodi di diagnosi ai batteri. Casi studio: Xylella fastidiosa * Argomenti Riferimenti testi 1 * *1. La pianta malata: concetto di malattia, criteri di classificazione delle malattie, morfologia patologica, sintomatologia, anatomia patologica, alterazioni fisiologiche e funzionali; Valutazione della gravità e dei danni della malattia: quantificazione 2 * *2. Le malattie fungine: Caratteristiche generali dei funghi, struttura ed organizzazione vegetativa, l'ifa fungina, la nutrizione, l'influenza dell'ambiente sullo sviluppo fungino, germinazione e dispersione delle spore, riproduzione dei funghi: spore se 3 * *3. La classificazione dei funghi fitopatogeni: inquadramento tassonomico e classificazione, caratteri generali, nomenclatura, strutture fungine, identificazione 4 * *4. Parassitismo nei funghi fitopatogeni: relazione tra gli organismi, relazioni ecologiche, relazioni simbiotiche: mutualismo, commensalismo e patosismo; rapporti trofici nel parassitismo, specializzazione parassitaria 5 * *5. Ciclo di sviluppo di una malattia fungina: epidemiologia e fattori che influiscono sullo sviluppo delle epidemie, forme diverse di epidemia e conseguenti strategie di difesa 6 * *6. Meccanismo di attacco dei funghi fitopatogeni: il processo d'infezione: il contatto iniziale, i meccanismi di penetrazione, i meccanismi di colonizzazione (colonizzazione biotrofica e colonizzazione necrotrofica), l'evasione Testo 2: cap 2 Testo 1: cap 5 ; Testo 1 cap 5; Testo 2 cap 4; Testo 2: cap 4 Testo 1: cap 5; Testo 3 cap 11 Testo 2: cap 6 7 * *7. Funghi tossigeni e micotossine Testo 1: cap 13

7 8 * *8. Funghi fitopatogeni da quarantena 9 * *9. Funghi utilizzati nel controllo biologico delle malattie delle piante 10 * *10. Principali metodi di diagnosi in micologia fitopatologica: i postulati di Koch, diagnosi tradizionale; microscopia ottica ed elettronica, isolamento in coltura, impiego di piante indicatrici, sierodiagnosi, diagnosi molecolare 11 * *11. Lotta alle malattie fungine: efficacia di mezzi di lotta in laboratorio; strategie o approcci di lotta, principi, metodi e mezzi di difesa in campo; l utilizzo dei fungicidi e la resistenza ai fungicidi; lotta ai patogeni tellurici (soilborne) Testo 1 cap 6 Testo 2 cap 9 12 * *12. Siti web di interesse micologico Regno Protozoa: malattie causate da Plasmodiophoromycota 14 * *14. Regno Chromista: malattie causate da Oomycota generalità e riconoscimento. Plasmopara viticola, Phytophthora infestans, P. citrophthora e P. nicotianae ed altre specie fitopatogene, Pythium spp., Bremia spp., Peronospora spp. e Pseudoperonospora spp Regno Fungi: malattie causate da Chytridiomycota Regno Fungi: malattie causate da Zygomycota generalità e riconoscimento. Rhyzopus stolonifer 17 * *17. Regno Fungi: malattie causate da Ascomycota generalità e riconoscimento. Taphrina deformans, Venturia inaequalis, Glomerella cingulata (Colletotrichum), Penicillium spp., Erysiphe necator, Leveillula taurica, Sphaeroteca pannosa, Blumeria graminis, C 18 * *18. Regno Fungi: malattie causate da Basidiomycota generalità e riconoscimento. Armillaria mellea, Ustilago maydis, Puccinia spp, Sclerotium rolfsii, Rhizoctonia solani 19 * *19 Regno Fungi: funghi mitosporici - malattie causate da Deuteromycota: generalità e riconoscimento. Phoma tracheiphila, Spilocea oleagina, Fusicladium (Spilocea) eryobotriae, Verticillium dahliae, F. oxysporum f.sp. radicis-lycopersici, Alternaria spp Esercitazioni di laboratorio: Isolamento in coltura pura di patogeni fungini; identificazione di alcuni dei più importanti generi di funghi fitopatogeni; ottenimento colture monoconidiche

8 Esercitazioni di laboratorio: determinazione della carica microbica nel terreno; determinazione concentrazione di una sospensione conidica fungina; osservazione delle strutture riproduttive dei funghi al microscopio ottico ed allo stereomicroscopio Esercitazioni di laboratorio: utilizzo dei mating types a fini diagnostici; preparazione e fasi di liofilizzazione dei funghi; prove di efficacia in vitro dei fungicidi nei confronti dei patogeni fungini bersaglio. * Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame. N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame. MATERIALE DIDATTICO su VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO La prova d'esame è di tipo orale. Il materiale didattico sarà reso disponibile agli studenti, stabilendo di volta in volta le modalità di consegna, prediligendo la piattaforma STUDIUM. - La prova d'esame è di tipo orale DATE DEGLI APPELLI Da stabilire secondo calendario: PROVE IN ITINERE

9 Una prova in itinere a risposta aperta e a risposta multipla. - Una o al max due verifiche orali in itinere per accertare il grado di apprendimento e l'interesse degli studenti PROVE DI FINE CORSO La prova d'esame di fine corso è di tipo orale ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI 1. Principali patogeni fungini ad habitus tellurico 2. Principali patogeni fungini ad habitus aereo 3. Criteri di classificazione dei funghi fitopatogeni 4. Parassitismo nei funghi fitopatogeni 5. Ciclo di sviluppo e meccanismi di attacco nei funghi fitopatogeni 6. Aspetti epidemiologici dei patogeni fungini delle piante 7. Aspetti diagnostici delle malattie fungine delle piante 8. Principali malattie da Zigomiceti, Ascomiceti, Basidiomiceti e Deuteromiceti