Petria 6(1), 11-36, (1996) Rassegna/Review Meccanismi di difesa e diffusione microbica nei processi di carie del legno degli alberi viventi.

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1 Petria 6(1), 1-10, (1996) Rassegna/Review Respiration in systemically virus-infected plants SERGIO PENNAZIO Istituto di Fitovirologia Applicata del CNR, Strada delle Cacce, 73, I Torino Changes in respiratory activity in plants systemically infected with viruses have been reviewed taking into account results on respiration rates and alterations in respiratory metabolism. The small numbers of papers devoted to the subject indicate that most infected plants increase their respiration just after symptom appearance, and that this increase may be accounted for by activation of pentose phosphate shunt pathway. Nothing is known of the molecular mechanisms responsible for the respiratory changes, although these are important cause of crop losses. Key words: Pathogenesis, Respiration, Viruses. Attività respiratoria in piante infette da virus in modo sistemico. Piante affette da virosi sistemiche modificano la loro attività respiratoria incrementando l intensità di respirazione, con possibili variazioni delle annesse vie metaboliche. Relativamente all argomento considerato, esistono pochissimi lavori sperimentali; da essi si può concludere che l incremento respiratorio si verifica subito dopo la comparsa di sintomi sistemici visibili e che tale incremento è dovuto, nella maggior parte dei casi, ad un aumento d attività della via collaterale dei pentosofosfati. Nulla è noto relativamente ai meccanismi molecolari di tali alterazioni, sebbene esse costituiscano una delle cause importanti della perdita di raccolto. Parole chiave: Patogenesi, Respirazione, Virus. Petria 6(1), 11-36, (1996) Rassegna/Review Meccanismi di difesa e diffusione microbica nei processi di carie del legno degli alberi viventi. PAOLA MINARDI Dipartimento T.E.S.A.F - Università degli Studi di Padova, Via Gradenigo 6, I Padova Le conoscenze microbiologiche maturate negli ultimi vent anni hanno evidenziato che la genesi della carie è assai più complessa di quanto si ritenesse in passato. L interpretazione corrente è che la carie sia il risultato finale di una serie di interazioni pianta-microrganismi e tra i microrganismi stessi. Le due principali teorie proposte per spiegare la dinamica della carie all interno degli alberi viventi sono la teoria di compartimentazione (CODIT) e quella del condizionamento microambientale (CM). Lo sviluppo della carie sarebbe condizionato, secondo il modello CODIT, dalle risposte di difesa attiva della pianta (barriere antimicrobiche: pareti di compartimentazione e zone di reazione) mentre, secondo il modello CM, da fattori fisici prevalenti nel legno in seguito alla perdita di funzionalità e all embolia per danni di origine biotica o abiotica. I due meccanismi di base proposti per spiegare le modalità di protezione dei tessuti

2 xilematici nei confronti della carie non si escludono a vicenda e anzi è possibile proporre modelli in cui meccanismi attivi e passivi agiscono di concerto. Parole chiave: Carie del legno, Risposte di difesa, Contenuto idrico del legno, Zone di reazione, Teoria CODIT, Teoria del condizionamento microambientale (CM). Defence mechanisms and microbial diffusion during the decay processes in the xylem of living trees. The growing microbiological literature in the last twenty years has made it evident that the development of wood decay is a more complex phenomenon than previously thought. The extension of decay lesions in the living xylem of woody plants is restricted by the host plant, but the underlying mechanisms are still imperfectly understood. The two most important theories proposed to explain the spread of wood decay in trees are the compartimentalization of decay in trees (CODIT), and the theory based on microenvironment (CM). According to the CODIT model, the development of decay is restricted by active host defences (i.e. antimicrobial barriers: compartimentalization walls and reaction zones). On the other hand, according to the CM model, the primary limitation on fungal growth in intact sapwood depends on microenvironmental factors resulting from passive restriction by the high water content and low oxigen tension in functional xylem tissues. These two basic mechanisms for the protection of xylem tissues against the decay are not mutually exclusive, and models involving both mechanisms acting in concert represent a likely development of this literature. Key words: Wood decay, Defence responses, Wood water content, Reaction zones, CODIT theory, Microenvironment theory. Petria 6(1), 37-44, (1996) Articolo scientifico/scientific paper A leaf disc transformation system to test the sensitivity of peach to crown gall disease. WANG ZHIQIANG 1, ALESSANDRA SFALANGA 2, LAURA MUGNAI 2 and GIANCARLO ROSELLI 3. 1 Zhengzhou Pomology Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, P.R. China; 2 Istituto di Patologia e Zoologia forestale e agraria, Università degli Studi di Firenze, Piazzale delle Cascine, 28, I Firenze, Italy; 3 Istituto sulla Propagazione delle Specie Legnose, C.N.R., Via Ponte di Formicola, 76, I Scandicci Firenze, Italy. A leaf disc transformation system for peach and its use to evaluate peach roottocks (in this case a genotype of Prunus davidiana and two sources of P. persica) for susceptibility to crown gall is described. Three Agrobacterium tumefaciens strains were used in these experiments: 2P, T2 and NCPPB1651. Peach leaf discs from all sources produced tumors in response to inoculation with A. tumefaciens but the percentage of positive discs, as well as the average tumor fresh and dry weights varied depending on the host plant and the bacterial strain. The 2P strains formed large tumors on a higher percentage of leaf discs than T2 and NCPPB1651; regarding the three host genotypes, P. persica cv. Missouri developed fewer, smaller and delayed galls than P. davidiana and

3 wild peach. Key words: Agrobacterium tumefaciens, Prunus persica, Prunus davidiana, Susceptibility, Selection, Leaf infection. Valutazione in vitro della suscettibilità al tumore batterico di portainnesti di pesco. Viene descritto un metodo di trasformazione di dischi di foglie di pesco per valutare la suscettibilità di portainnesti di pesco (in questo caso di un genotipo di Prunus davidiana e di due accessioni di differente origine di P. persica) al tumore batterico. Nelle prove sono stati usati tre ceppi di Agrobacterium tumefaciens: 2P, T2 e NCPPB1651. I dischi fogliari dei tre genotipi hanno prodotto tumori in risposta all inoculazione con A. tumefaciens ma la percentuale di dischi con tumori, così come il peso secco dei tumori sui dischi, variavano con la pianta ospite e con il ceppo batterico. Il ceppo 2P ha causato, rispetto ai ceppi T2 e NCPPB1651, la formazione di tumori più grandi su una più alta percentuale di dischi fogliari mentre, dei tre genotipi saggiati la cv. Missouri ha sviluppato, anche con un certo ritardo, tumori più piccoli e meno numerosi di P. davidiana e del pesco selvatico. Parole chiave: Agrobacterium tumefaciens, Prunus persica, Prunus davidiana, Suscettibilità, Selezione, Infezione fogliare. Petria 6(1), 45-50, (1996) Articolo scientifico/scientific paper Marciumi batterici su carota nel Lazio. GIORGIO MARIANO BALESTRA 1, GABRIELE CHILOSI 1, ROBERTO FANIGLIULO 2 e LAURA LUONGO 2. 1 Dipartimento di Protezione delle Piante, Università degli Studi della Tuscia, Via S. Camillo de Lellis, I Viterbo; 2 Istituto Sperimentale per la Patologia Vegetale, Via C. G. Bertero, 22, I Roma. Viene segnalata la presenza di estesi marciumi su fittoni di carota (Daucus carota L.) nella Provincia di Roma (Maccarese). Vengono descritti i sintomi della malattia che risulta causata dal batterio Pseudomonas fluorescens (Trevisan) Migula, biotipi II e III. Si tratta della prima segnalazione in Italia di marciumi su carota provocati da P. fluorescens. Gli eventi che favoriscono tali manifestazioni patologiche vengono ricondotti alle condizioni ambientali ed alle pratiche agronomiche adottate. Parole chiavi: Carota, Marciumi molli, Pseudomonas fluorescens. Bacterial soft rots on carrot in Latium (central Italy). The occurrence of a soft rots on carrot (Daucus carota L.) in horticultural area of Maccarese (central Italy, Rome) caused by Pseudomonas fluorescens (Trevisan) Migula, biotypes II and III, is reported. The symptoms of the disease are described. The severity of the disease could depend on both the environmental conditions and the cultural practices. This is the first record of P. fluorescens, as causal agent of soft rots of carrot in

4 Italy. Key words: Carrot, Soft rots, Pseudomonas fluorescens. Petria 6(1), 51-58, (1996) Articolo scientifico/scientific paper Studi preliminari sulla variabilità di Alternaria alternata nel causare la volpatura del frumento duro. GIORGIO CHIUSA, CLAUDIO ORSI e VITTORIO ROSSI Istituto di Entomologia e Patologia Vegetale, Università Cattolica S. Cuore, Via Emilia Parmense, 84, I Piacenza. L inoculazione artificiale di cariossidi in vitro e spighe in planta di frumento duro Castello (molto suscettibile alla volpatura) e Vezio (poco suscettibile) con alcuni ceppi di Alternaria alternata, precedentemente isolati da cariossidi imbrunite di diversa origine geografica, hanno sempre determinato la comparsa della volpatura, ma con gravità differente. Alcuni ceppi hanno mostrato in planta capacità di causare la volpatura differente da quella dimostrata in vitro. Parole chiave: Frumento duro, Volpatura, Alternaria alternata, Variabilità fra ceppi. Preliminary study on variability among Alternaria alternata strains causing black point on durum wheat. In vitro and in planta inoculations on Castello (very susceptible to black point) and Vezio (less susceptible) durum wheat kernels and heads were performed using several Alternaria alternata strains isolated from black pointed kernels collected from several wheat-growing areas. All isolates were able to cause black point, but disease severity changed significantly from a strain to another. In some cases the ability to cause black point was different in in plantaand in vitro inoculations. Key words: Durum wheat, Black point, Alternaria alternata, Strain variability. Petria 6(1), 59-64, (1996) Articolo scientifico/scientific paper Effetto della malattia delle enazioni della vite sulla produzione e sullo sviluppo vegetativo nella cv. Trebbiano Romagnolo RINO CREDI Istituto di Patologia Vegetale, Centro Ricerche Viticole ed Enologiche: Sezione Fitopatologica, Università degli Studi, Via F. Re, 8, I Bologna. L effetto della malattia delle enazioni sulla produzione e sullo sviluppo vegetativo di viti della cv. Trebbiano Romagnolo, è stato valutato durante un periodo di quattro anni ( ). In diverse categorie di piante affette, rispetto a quelle asintomatiche di controllo, la malattia ha indotto significative riduzioni dei quantitativi di uva prodotta. Le maggiori perdite, dal 10% al 72%, sono risultate nei primi due anni; riguardo alle medie produttive dell intero periodo, le perdite sono variate dal 13% al 20%. Le

5 differenze fra le medie del peso del legno di potatura non sono risultate invece statisticamente significative. Parole chiave: Vite, Malattia delle enazioni, Perdita di prodotto. Effect of enation disease on yield and growth of cv. Trebbiano Romagnolo grapevines. The effect of enation disease on yield and vegetative growth of cv. Trebbiano Romagnolo grapevines was evaluated over a 4-year period ( ). The disease induced significant reductions in yield of affected vines compared with the asymptomatic ones. Greater reductions were observed in the first two years, with yield losses ranging from 10% to 72%, depending on the diseased plant category. Mean yield reductions over the entire period ranged from 13% to 20%. Mean differences in pruning wood weight, on the contrary, were not statistically significant. Key words: Grapevine, Enation disease, Yield loss. Petria 6(1), 65-76, (1996) Articolo scientifico/scientific paper DNA-based analyses to detect and identify phytoplasmas in yellows-diseased grapevines in Sicily. GIULIANA ALBANESE 1, ROBERT E. DAVIS 2, GIOVANNI GRANATA 1, ELLEN L. DALLY 2, TINA SANTUCCIO 1 and MATILDE TESSITORI 1. 1 Istituto di Patologia Vegetale, Università di Catania, Via Valdisavoia, 5, I Catania; 2 Molecular Plant Pathology Laboratory. Agricultural Research Service - USDA, Beltsville, MD USA. Leaves of grapevine cultivars Inzolia and Chardonnay, naturally yellows affected, were collected in Sicily and tested for the presence of phytoplasmas by use of polymerase chain reaction (PCR) analysis using the R16F2/R2 primer pair to amplify a sequence of the phytoplasma 16S rrna gene. Under our conditions, this technique was suitable to detect phytoplasmas only in few tested grapevines. To increase sensitivity of the analysis, the PCR amplification products were hybridized with a specific probe of the amplified DNA (758/1232) or were submitted to a secondary amplification (nested- PCR) through use of other nested universal primers 758F/1232R. The use of this approach revealed the presence of phytoplasmas in most of the symptomatic grapevines analyzed. Identification of detected phytoplasmas was achieved by using nested-pcr, in which products from PCR primed by R16F2/R2 were reamplified in PCR primed by R16(I)F1/R1, R16(III)F2/R1, or R16(V)F1/R1 primer pairs specific for phytoplasma 16S rrna groups 16SrI, 16SrIII and 16SrV respectively. All phytoplasmas detected belonged to group 16SrI. To confirm that phytoplasmas belonged to group 16SrI and to determine their subgroup affiliation, the products of nested-pcr primed by 758F/1232R were digested with Alu I, Kpn I, or Mse I restriction enzymes. Restriction fragment length polymorphism (RFLP) analysis showed that all phytoplasmas detected in Sicilian grapevines belonged to group 16SrI and to subgroup I-G. Key words: Grapevine, Yellows diseases, Flavescence dorée, Phytoplasma.

6 Analisi del DNA per l individuazione e l identificazione di fitoplasmi in piante di vite affette da giallumi in Sicilia. Foglie di vite delle cultivar Inzolia e Chardonnay, naturalmente affette da giallumi, raccolte in Sicilia sono state analizzate per accertare la presenza di fitoplasmi con la tecnica della reazione a catena della polimerasi (PCR) utilizzando la coppia di primer R16F2/R2 che amplifica una sequenza del gene rrna 16S dei fitoplasmi. Nelle nostre condizioni, l analisi PCR è stata in grado di evidenziare fitoplasmi solo in poche viti saggiate. Per aumentare la sensibilità del saggio è stato necessario ibridare i prodotti della PCR con una sonda specifica del DNA amplificato (758/1232) o sottoporre gli amplificati ad un secondo ciclo di PCR (nested-pcr) utilizzando un altra coppia di oligonucleotidi universali 758F/1232R. L uso di queste metodiche ha consentito di individuare la presenza di fitoplasmi in quasi tutte le viti sintomatiche analizzate. L identificazione dei fitoplasmi individuati è stata possibile applicando la nested-pcr in cui i prodotti della PCR, ottenuti con gli oligonucleotidi R16F2/R2, sono stati amplificati una seconda volta utilizzando le coppie di primer R16(I)F1/R1, R16(III)F2/R1 o R16(V)F1/R1 rispettivamente specifiche dei gruppi del rrna 16S dei fitoplasmi 16SrI, 16SrIII e 16SrV. Tutti i fitoplasmi identificati appartenevano al gruppo 16SrI. Per confermare l appartenenza al gruppo genetico 16SrI e per determinare il sottogruppo genetico, i prodotti della nested-pcr amplificati con 758F/1232R, sono stati digeriti con gli enzimi di restrizione Alu I, Kpn I o Mse I. L analisi dei frammenti di restrizione (RFLP) ha evidenziato che tutti i fitoplasmi individuati nelle viti siciliane appartenevano al gruppo 16SrI ed al sottogruppo I-G. Parole chiave: Vite, Malattie da giallumi, Flavescence dorée, Fitoplasma. Petria 6(1), 77-82, (1996) Note brevi/short notes Il "mal dell esca" della vite in Puglia: micoflora associata al legno infetto. ANNAMARIA CONTESINI Dipartimento di Patologia Vegetale, Università di Bari, Via G. Amendola, 165/A, I Bari. Il "mal dell esca" della vite si è manifestato in questi ultimi anni nei vigneti pugliesi, con intensità e diffusione preoccupanti, anche in impianti giovani. Dagli isolamenti effettuati dai tessuti alterati del fusto e branche di viti con evidenti sintomi della malattia, si è potuta accertare l elevata frequenza di Phellinus ignarius (L. ex Fr.) Quél. rispetto ad altri miceti isolati con frequenza di gran lunga inferiore. Parole chiave: Vite, "Mal dell esca", Phellinus ignarius. The "esca" disease of grapevine in Apulia: fungi isolated from infected woody tissues. In these last years the occurrence of epidemic outbreaks of "esca" disease of grapevine has increased in Apulia (Southern Italy), even in the case of relatively young vineyard. Phellinus ignarius (L. ex Fr.) Quél. was the most common fungus isolated

7 from woody tissues of grapevines showing symptoms of the disease, in comparison to other fungi. Key words: Grapevine, "Esca", Phellinus ignarius. Petria 6(1), 83-88, (1996) Note brevi/short notes Fitoplasmi associati a scopazzi dell olivo. PAOLA DEL SERRONE 1, FRANCESCO FAGGIOLI 1, ALESSANDRA ARZONE 2, ANGELO TARQUINIi 3 e MARINA BARBA 1 1 Istituto Sperimentale per la Patologia Vegetale, Via C.G. Bertero, 22, I Roma; 2 Dip.di Entomologia e Zoologia applicata all Ambiente "C.Vidano", Università di Torino, Via P. Giuria, 15, I Torino; 3 Ente Regionale per lo Sviluppo Agricolo, Regione Abruzzo, UTA, Via Colognaspiaggia, snc, I Roseto degli Abruzzi (TE). Vengono segnalati per la prima volta fitoplasmi associati a scopazzi e ad altre alterazioni vegetative osservati in piante di olivo (Olea europaea L.). La diagnosi è stata effettuata mediante la tecnica di amplificazione genomica a catena (PCR), seguita dall analisi del polimorfismo della lunghezza dei frammenti di restrizione (RFLP). Lo studio dell entomofauna ha evidenziato la presenza di diversi Auchenorrinchi, tra cui esemplari appartenenti a un genere vettore di fitoplasmi. DNA fitoplasmale è stato rilevato, con la stessa analisi molecolare, anche in piante di Catharanthus roseus (L.) G. Don infettate sperimentalmente in campo da olivo mediante ponte di cuscuta. L avvenuta trasmissione, verificata anche su base sintomatologica, ha permesso il mantenimento in collezione dei fitoplasmi. Parole chiave: Olivo, Fitoplasmi, Diagnosi, Scopazzi. Phytoplasmas associated to olive witches -broom. This is the first report on the presence of phytoplasmas associated to olive (Olea europaea L.) plants showing a witches - broom like disorder. The diagnosis was made by polymerase chain reaction (PCR) and restriction fragment length polymorphism (RFLP). Investigations on entomofauna revealed the presence of several Auchenorrhyncha including some specimens of the genus Hyalesthes, known to be a vector of phytoplasmas. Phytoplasmatal DNA was also detected in periwinkle plants experimentally infected (in the field) by connecting them to diseased olive trees by dodder. The experimentally infected periwinkles showed characteristic phytoplasma symptoms; they are maintained in collection as a phytoplasma source. Key words: Olive, Phytoplasmas, Diagnosis, witches -broom.