• Botrytis cinerea
• Defense priming
• Espressione genica
• Geni di difesa
• Induzione di resistenza
• Solanum lycopersicum
• Stenotrophomonas rhizophila

Il progetto di tesi ha lo scopo di verificare se il batterio Stenotrophomonas rhizophila può indurre resistenza, anche tramite effetto priming, in pomodoro (Solanum lycopersicum L.) durante l’infezione con Botrytis cinerea. Si è ipotizzato che questo batterio oltre ad avere un’azione antifungina contro il patogeno, possa indurre resistenza nella pianta stessa portando ad un aumento dell’espressione di alcuni geni coinvolti nella risposta difensiva. È stata eseguita un’analisi di espressione genica selezionando 7 geni di difesa che normalmente sono coinvolti nella risposta della pianta ai patogeni, in particolare nell’interazione pomodoro-Botrytis cinerea. Gli studi sono stati condotti sul materiale genetico estratto da foglie di pomodoro trattate nell’arco di 78 ore. I campioni sono stati suddivisi in tre gruppi: campioni prelevati a 48 ore dal trattamento con il batterio, campioni prelevati a 6 e 24 ore dall’infezione con il fungo, previo trattamento con il batterio. È stato estratto l’RNA totale da porzioni fogliari e ne è stata valutata l’integrità mediante analisi spettrofotometriche ed elettroforesi. I campioni sono stati trattati con DNasi e retrotrascritti a cDNAs. L’analisi di espressione genica è stata condotta mediante Real-time qPCR. Per ogni singola analisi sono state utilizzate tre repliche biologiche e due repliche tecniche. Il gene housekeeping è stato scelto in base alla stabilità mostrata per ogni tempo di infezione. Le analisi statistiche condotte ci permettono di affermare che il batterio dopo 48 ore non induce alcun aumento significativo dell’espressione dei geni analizzati. Al contrario, a 6 ore post-infezione con B. cinerea, i risultati suggeriscono che il trattamento con il batterio aumenta significativamente l’espressione del gene Pathogenesis-related genes transcriptional activator 5 (PTI 5) rispetto al controllo non trattato con il batterio. Analogamente, anche l’espressione della glucanasi A (Glu A) e della Pathogenesis-related protein 1 (PR1) aumenta a 24 ore dall’infezione con il fungo nelle foglie pretrattate. L’analisi di espressione genica consente di concludere che il trattamento con S. rhizophila sulle foglie potenzia i meccanismi di difesa naturali della pianta durante l’infezione, un fenomeno noto come defense priming.





The thesis project aims to verify whether the Stenotrophomonas rhizophila bacterium can induce resistance, also through the priming effect, in tomato (Solanum lycopersicum L.) during infection with Botrytis cinerea. It has been hypothesized that this bacterium, in addition to its antifungal action against the pathogen, can induce resistance in the plant itself, leading to an increased expression of some genes involved in the defensive response. A gene expression analysis was performed by selecting 7 defense genes that are normally involved in the plant's response to pathogens, particularly in the tomato-Botrytis cinerea interaction. The studies were conducted on the genetic material extracted from tomato leaves treated over 78 hours. The samples were divided into three groups: samples collected 48 hours after the treatment with the bacterium; samples collected 6 and 24 hours after the infection with the fungus, prior treatment with the bacterium. Total RNA was extracted from leaf portions and their integrity was assessed by spectrophotometer and electrophoresis analysis. Samples were treated with DNase and reverse-transcribed into cDNA. Gene expression analysis was conducted using Real-time qPCR. Three biological replicates and two technical replicates were used for each analysis. The housekeeping gene was chosen based on the stability shown for each time of infection. The statistical analyzes allow us to assert that the bacterium does not induce any significant augmented expression of the analyzed genes after 48 hours. At 6 hours post-infection with B. cinerea the results suggest that the treatment with the bacterium significantly increases the expression of the Pathogenesis-related genes transcriptional activator 5 (PTI 5) compared to the control not treated with the bacterium. Similarly, the expression of glucanase A (Glu A) and Pathogenesis-related protein 1 (PR1) also increases 24 hours after infection with the fungus in the pretreated leaves. The gene expression analysis allows us to conclude that the treatment with S. rhizophila on leaves enhances the natural defense mechanisms of the plant during infection, a phenomenon known as defense priming.