La problematica PSTVd/Pospiviroidi IL PROBLEMA

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1 La problematica PSTVd/Pospiviroidi IL PROBLEMA Il viroide del tubero fusiforme della patata (Potato spindle tuber viroid, PSTVd) è la specie tipo della famiglia Pospiviroidae e del genere Pospiviroid. Con un genoma costituito esclusivamente da un singolo filamento di RNA della lunghezza di nucleotidi, senza alcun capside proteico, il PSTVd induce una malattia che può ridurre di oltre il 50% le produzioni di patata. In Europa sono stati anche registrati isolati focolai di infezioni naturali di PSTVd in piante di pomodoro, con comparsa di sintomi vistosi di nanismo, accartocciamento fogliare e parziale necrosi. Il rischio fitosanitario legato alle infezioni di PSTVd aumenta se si considera che si tratta di un patogeno trasmissibile per seme, per polline e mediante contatto, soprattutto durante le operazioni colturali effettuate utilizzando attrezzi da lavoro contaminati. Questo viroide, sporadicamente segnalato nei Paesi dell Europa occidentale, ma endemico in diversi Paesi dell Europa orientale, é incluso nell allegato I, Parte A, Sezione I, della direttiva Europea 2000/29/CE e successive modifiche (2002/89/CE; 2006/35/CE; 2006/36/CE) in cui sono elencati gli Organismi nocivi di cui non sia nota la presenza in alcuna parte del territorio comunitario, e che rivestono importanza per tutta la Comunità. Tale direttiva è stata recepita in Italia dal decreto legislativo n. 214 del 19 agosto 2005 e Decreto ministeriale del 26/9/2006 che ne modifica gli allegati. PSTVd è presente anche nella lista EPPO A2 dei patogeni da quarantena. Nel 2006 sono state segnalate per la prima volta infezioni latenti di PSTVd in piante ornamentali di Solanum jasminoides in Germania ed in Olanda. Successivamente, lo stesso patogeno è stato diagnosticato in diversi Paesi Europei anche in altre solanacee ornamentali che includono esemplari asintomatici di L. rantonnetii, Brugmansia spp e Streptosolen jamesonii. La presenza di questo viroide in territorio italiano é stata registrata per la prima volta nel 2007, quando sono state identificate piante di S. jasminoides e di S. rantonnetii infette da PSTVd in vivai dell Italia centrale e meridionale. Sebbene le infezioni non si manifestino con sintomi evidenti sulle piante colpite, i vivai in cui esse sono state rinvenute hanno subito notevoli danni economici a causa della distruzione delle partite di piante infette come richiesto dalla normativa vigente in materia di organismi da quarantena. Nel corso del 2007, la problematica legata al PSTVd ha assunto crescente importanza a livello Europeo. In particolare, si è paventata una diffusione generalizzata dell organismo nocivo in Europa, soprattutto attraverso ospiti in grado di consentire la replicazione del viroide in forma asintomatica. Nel caso specifico delle solanacee ornamentali tale rischio é molto elevato in quanto molte di queste specie, oltre ad essere ospiti latenti delle infezioni, vengono propagate vegetativamente e lo stato fitosanitario delle piante madri non è adeguatamente controllato rispetto alle possibili infezioni viroidali. Lo stato di allerta generalizzato, scaturito dalle continue segnalazioni di infezioni di PSTVd in ornamentali, e la necessità di ridurre il rischio fitosanitario connesso all importazione di materiale vegetale infetto, ha indotto i servizi fitosanitari di molti Paesi europei (Germania, Olanda, Danimarca) a richiedere un certificato che attesti l assenza di PSTVd nella partite di piante o del materiale di propagazione (talee) di solanacee ornamentali importate, con particolare riferimento a quelle specie vegetali già identificate come ospiti naturali del viroide. I floricoltori italiani, la cui produzione di solanacee ornamentali è stimata intorno ai di piante ed è destinata per lo più ai mercati esteri con un giro di affari superiore ai di euro, hanno trovato notevoli difficoltà a far fronte a tale richiesta. La problematica relativa alle infezioni viroidali in solanacee ornamentali é resa ancora più complessa dalla segnalazione di piante di S. jasminoides asintomatiche infette dal viroide del nanismo del crisantemo (Chrysanthemum stunt viroid, CSVd), anch esso viroide da quarantena inserito nell allegato II, Parte A, Sezione II, della direttiva Europea 2000/29/CE che induce una grave malattia in crisantemo. Pertanto, le solanacee ornamentali possono costituire una potenziale sorgente di infezioni viroidali dannose per la coltura del crisantemo. Infine, non meno importanti sono le recenti segnalazioni di altri viroidi in altre ornamentali, ad esempio il viroide del nanismo 1

2 apicale del pomodoro (Tomato apical stunt viroid - TASVd) su Cestrum spp., verso i quali, pur non essendo organismi da quarantena, è necessario garantire la qualità fitosanitaria delle produzioni floricole nazionali. COME E STATO AFFRONTATO IL PROBLEMA IN ITALIA A partire dal 2008, quando aziende italiane leader del settore florovivaistico hanno subito ingenti danni economici e si sono prefissate lo scopo di riconquistare quote di mercato, soprattutto internazionale, è iniziato un programma di studio e di controllo sul PSTVd, successivamente esteso a tutti i Pospiviroidi. Tale programma è stato fondamentalmente portato avanti dal CRA-PAV con il CNR-IVV di Bari ed il CRSA di Locorotondo, in collaborazione con il S.F.R. Lazio e con il supporto del MiPAAF. Sono infatti stati avviati tre Progetti finanziati dal MiPAAF, uno attraverso un bando pubblico (PSTVd free, Florovivaismo), e due ad affidamento diretto (ARNADIA e STRATECO) che hanno consentito l approfondimento delle conoscenze sui Pospiviroidi in relazione alla loro diffusione, comportamento biologico, epidemiologia e diagnosi che hanno portato poi alla stesura ed alla messa in atto di adeguate misure di controllo che si sono rilevate, per ora almeno nei riguardi di PSTVd, altamente valide ed efficienti. In particolare, gli studi effettuati hanno consentito di: segnalare nel 2009 la presenza di piante di pomodoro sintomatiche affette da PSTVd, individuate in prossimità di una serra dove venivano allevate piante di S. jasminoides, anch esse affette da PSTVd. Questo ha messo in evidenza la possibilità di un passaggio del patogeno da ornamentali a ortive segnalare la presenza, per la prima volta in assoluto, di PSTVd su Cestrum spp, di Citrus exoxortis viroid (CEVd) su Cestrum spp e S. jasminoides, per la prima volta in Italia la presenza del TASVd (su S. jasminoides e L. rantonetii) e per la prima volta in assoluto la presenza di doppie infezioni di Pospiviroidi (PSTVd + CEVd e PSTVd + TASVd) su Cestrum spp e S. jasminoides. Queste informazioni hanno messo in evidenza una elevata diffusione non solo del PSTVd ma anche di altri pospiviroidi in Italia e non solo su S. jasminoides o Brugmansia spp (quest ultima mai in Italia) ma anche su altre specie di solanacee ornamentali; verificare che la pericolosità biologica e patologica dei pospiviroidi è simile tra PSTVd e le altre specie appartenenti allo stesso genere. Infatti sono state effettuate prove di trasmissioni sperimentali di pospiviroidi (PSTVd, CEVd, CSVd, TASVd, Tomato planta macho viroid TPMVd, Tomato chlorotic dwarf viroid TCDVd, Columnea latent viroid CLVd e Mexican pepita viroid MPVd) su pomodoro e si è verificato che tutte le specie di pospiviroidi inducevano sintomi identici praticamente indistinguibili. Inoltre si è verificato che l isolato di PSTVd reperito su S. jasminoides è in grado di indurre gravi sintomi quando inoculato sperimentalmente su patata, pomodoro, peperone ed infezione latente su melanzana. Tutte queste prove testimoniano che la pericolosità di questi patogeni non può essere attribuita al solo PSTVd ma all intero genere dei Pospiviroidi; considerare che, sulla base di lavori epidemiologici eseguiti ed anche in base alla bibliografia prodotta, la presenza di vettori specifici quali insetti sembra non giocare un ruolo determinante nella diffusione dei pospiviroidi. I dati in letteratura sono contrastanti, ma sembra che le sole trasmissioni verificate sono di tipo sperimentale, in campo (o in serra) non ci sono evidenze scientifiche di trasmissioni per vettori animali; mettere a punto un sistema di produzione di materiale certificato PSTVd-free attraverso un processo di filiazione che ha previsto l individuazione di piante madri di S. jasminoides esenti da PSTVd che, opportunamente allevate in serre a rete (screen-house), sono state utilizzate quali fonti primarie per la produzione di piante attraverso taleaggio. Questo processo ha consentito di eliminare la problematica all interno dell azienda florovivaistica che aveva subito i maggiori danni nel 2008 e che, come azienda proponente del Progetto 2

3 PSTVd-free, ha sperimentato tale processo produttivo. Successivamente, nel Lazio, altri vivaisti hanno iniziato lo stesso processo, acquistando materiale sano dall Azienda capofila e predisponendo loro stessi un parco aziendale di piante madri da impiegare come fonte primaria di materiale di moltiplicazione per la produzione commerciale a valle. Questo ha fatto sì che nel Lazio, regione pilota della sperimentazione del processo di filiazione, si è passati da una presenza del 56% di piante di S. jasminoides infette da PSTVd nel 2008 allo 0% nel 2012 per quanto riguarda materiale originario del Lazio; segnalare, per la prima volta in Italia, la presenza di CSVd su germoplasma di margherita (Argyranthemum frutescens) sia asintomatico che sintomatico e confermare la presenza dello stesso viroide su Chrysanthemum spp. mettere a punto un sistema diagnostico validato, secondo i parametri ISO con ring test inter-laboratori, specifico per PSTVd e TASVd che prevede una prima amplificazione in one-step RT-PCR con primer in grado di amplificare solo PSTVd e TASVd (questo è un aspetto molto importante, infatti la gran parte dei metodi fino ad ora utilizzati per la diagnosi di PSTVd non erano specie-specifici) che poi vengono specificamente riconosciuti attraverso una digestione enzimatica (RFLP con Alu I). E stato anche messo a punto un sistema diagnostico, in corso di validazione, in grado di diagnosticare qualsiasi Pospiviroide all interno di tessuto vegetale con un unica analisi. Una successiva analisi di restrizione enzimatica è in grado poi si stabilire di quale Pospiviroide si tratti; mettere a punto, sulla base di tutte le conoscenze acquisite, un Piano di Monitoraggio, distribuito a tutti i SS.FF.RR., in grado di controllare la diffusione di PSTVd e di altri pospiviroidi sul territorio nazionale evidenziare una presenza endemica del CEVd sul materiale di S. jasminoides presente in Italia e nella maggior parte dell Europa CONCLUSIONI E PROPOSTE OPERATIVE Sulla base delle conoscenze acquisite negli ultimi anni dalle attività sopra descritte e da quanto riportato anche in letteratura da colleghi olandesi e tedeschi, si possono trarre le seguenti conclusioni e fornire indicazioni sufficientemente sicure circa le strategie di contenimento e la messa in atto di misure di prevenzione per il controllo di PSTVd in particolare e, ancor meglio, dei Pospiviroidi in generale: 1. la problematica solanacee ornamentali pospiviroidi non può essere contenuta solamente con il controllo del binomio PSTVd / S jasminoides e Brugmansia spp. come previsto dalle normative vigenti. Si è infatti dimostrato come altri pospiviroidi siano presenti in Italia (TASVd, CEVd, CSVd) ed in Europa (CLVd, TCDVd) sia su differenti specie e generi di solanacee ornamentali (L. ranttonetti, Cestrum spp, Streptosolen jamesonii, Datura spp) che di Asteracee (Argyranthemum frutescens e Chrysanthemum spp.). Inoltre è stato evidenziato che PSTVd ha la stessa potenzialità infettiva di altri Pospiviroidi nell indurre malattie gravi alle solanacee ortive. Alla luce di tutto questo, si rende assolutamente necessario modificare le normative vigenti proponendo il controllo di tutti i Pospiviroidi diffusi in Italia ed Europa (PSTVd, TASVd, CEVd, CSVd, CLVd, TCDVd, MPVd) su un più ampio range di ospiti vegetali, quali le solanacee ornamentali e di interesse agrario e le Asteracee ornamentali, tenendo conto anche del fatto che è ora disponibile un sistema diagnostico in grado, con un unica analisi, di diagnosticare tutti i suddetti pospiviroidi. Limitare il numero dei viroidi o definire un limitato numero di specie vegetali da controllare non avrebbe nessun significato patologico e biologico. 2. sarebbe opportuno declassare il PSTVd da organismo da quarantena dell allegato I all allegato II, in quanto oramai diffuso in Italia, in Olanda, ecc; 3

4 3. è assolutamente necessario rendere obbligatorio il sistema di certificazione per filiazione Pospiviroidi - esente, che ha già dato prova di grande efficienza nel Lazio per il PSTVd, attraverso l instaurazione di un registro delle piante madri che ogni vivaio che produce solanacee ornamentali ed asteracee dovrebbe predisporre; con conseguente controllo annuale obbligatorio di tutte le fonti primarie. Solo con il comprovato controllo delle piante madri dovrebbe essere rilasciato il passaporto per la vendita delle piante. Tutto questo anche in considerazione del fatto che la sensibilità dei metodi diagnostici messi a punto consente di analizzare, con un unica analisi, 25 piante alla volta. In questo modo, il controllo annuale delle piante madri riguarderebbe un numero limitato di campioni e quindi sarebbe di facile attuazione sia per l aspetto finanziario che per quello pratico (generalmente le piante madri non dovrebbero essere più di , il che significherebbe massimo 20 analisi/anno. Si tenga presente che da 500 piante madri posso essere prodotte ogni anno svariate decine di migliaia di piante autoradicate). 4. è importante una armonizzazione dei protocolli diagnostici, al fine di evitare risultati contrastanti, attraverso ring test inter laboratori a livello europeo. 5. vista la larghissima diffusione del CEVd su germoplasma di S. jasminoides, passare direttamente ad un regime di pospiviroidi-free potrebbe rappresentare un grave problema, principalmente per Italia e Germania. Se l orientamento è questo, bisognerebbe prevedere un periodo (3-5 anni) di transizione per consentire l eliminazione del CEVd. 6. infine, vista la larga diffusione dei pospiviroidi in differenti specie di solanacee ornamentali e considerata la bassissima incidenza di passaggio da solanacee ornamentali a quelle di interesse agrario che si è verificata negli ultimi 20 anni in Europa, si potrebbe prendere in considerazione l idea di spostare l attenzione e quindi i controlli di tutti i pospiviroidi solo sulle solanacee di interesse agrario (patata, pomodoro, melanzana e peperone). Si ritiene che, con l adozione delle misure proposte, si possa effettuare un efficace e produttivo controllo dei Pospiviroidi e si possa quindi salvaguardare il settore florovivaistico e quello orticolo. BIBLIOGRAFIA Costantini E., Luigi M., Luison D., Mangiaracina P., Albanese G., Tomassoli L., Faggioli F. Diagnosis, characterization and diffusion of Pospiviroids on ornamental plants in Italy. XVII Convegno nazionale SIPAV Di Serio F, B. Navarro. Viroidi: una classe di patogeni emergenti poco nota. Protezione delle colture 4: 2-8. Flores R., Di Serio F., Navarro B., Duran-Vila N., Owens R.A., Viroids and viroid diseases of plants. In: Studies in Viral Ecology, Volume One: Microbial and Botanical Host Systems. (Ed: Christon J. Hurst) John Wiley & Sons,, pp: Luigi M, Luison D., Tomassoli L., Faggioli F. Diffusion and molecular analysis of Pospiviroids on ornamental plants in Italy. Journal of Plant Pathology, (in stampa). Luigi M, Luison D., Tomassoli L., Faggioli F., First report of Potato spindle tuber and Citrus exocortis viroids in Cestrum spp. in Italy. New Disease Report, Volume 23 (on line). Luigi M., Navarro B., Silletti M.R., Torchetti E.M., Costantini E., Luison D., Mangiaracina P., Trisciuzzi V.N., Altieri L., Tomassoli L., Di Serio F., Faggioli F. The Potato spindle tuber viroid threat: studies on its detection, characterization, transmission, diffusion, risk assessment and control strategies in the frame of the PSTVd-free Project. XVII Convegno nazionale SIPAV Navarro B., M.R. Silletti, N.Trisciuzzi, F. Di Serio., Identification and characterization of potato spindle tuber viroid infecting tomato in Italy. Atti del XIV Congresso SiPAV, 4

5 Locorotondo (BA) 28 settembre 1 ottobre 2009 Journal of Plant Pathology (2009), 91 (4, supplemental), S4.75 Navarro B., M.R.Silletti, V.N. Trisciuzzi and F. Di Serio, Identification and characterization of Potato Spindle Tuber Viroid infecting tomato in Italy. Journal of Plant Pathology, 91 (3), Silletti M.R., B. Navarro, G. Bozzano, V. N. Trisciuzzi, F. Di Serio., Il viroide PSTVd minaccia pomodoro e patata. L informatore agrario, n.11, Torchetti E.M., Navarro B., Di Serio F First record of Citrus exocortis viroid infecting Solanum jasminoides in Italy. Journal of Plant Pathology (in press) (Disease note) Torchetti E.M., Navarro B., Trisciuzzi V.N., Silletti M. R., Di Serio F. Mixed viroid infections of Solanum Jasminoides in Italy. XVII Convegno nazionale SIPAV Torchetti M.E.1 Navarro B., Trisciuzzi V.N., Silletti M.E., F. Di Serio. Identification and characterization of Chrysanthemum stunt viroid infecting Argyranthemum frutescents in Italy XVII Convegno nazionale SIPAV 5