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Tesi etd-11222005-145952


Thesis type
Tesi di laurea vecchio ordinamento
Author
Fambrini, Simona
URN
etd-11222005-145952
Title
Enzimi cellulosolitici e competizione per la paglia tra Rhizoctonia solani e due isolati di Trichoderma antagonisti.
Struttura
AGRARIA
Corso di studi
SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE
Commissione
relatore Guidi, Lucia
relatore Vannacci, Giovanni
Parole chiave
  • competizione saprofitica competitiva
  • Paglia
  • Rhizoctonia
  • Trichoderma
  • Fries
  • enzimi cellulosolitici
Data inizio appello
12/12/2005;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
Nel presente lavoro è stata valutata la capacità di produrre enzimi coinvolti nella degradazione della cellulosa da parte di due isolati fungini antagonisti appartenenti al genere Trichoderma (Trichoderma virens I10 e T. asperellum I252) e da parte di un isolato fitopatogeno di Rhizoctonia solani.
L’idrolisi della cellulosa da parte dei funghi prevede l’azione successiva di tre enzimi: le endoglucanasi che scindono in modo casuale i legami interni β-1,4 liberando molecole di glucosio e cello-oligosaccaridi, le esoglucanasi che attaccano la porzione terminale non riducente della cellulosa liberando cellobiosio e, infine, le β-glucosidasi che liberano due monomeri di glucosio per ogni molecola di cellobiosio prodotta.
Al fine di indurre la produzione degli enzimi cellulosolitici, nelle prove allestite sono state utilizzate porzioni di paglia di grano (Triticum aestivum L.), precedentemente sterilizzate, come fonte naturale di cellulosa. I saggi enzimatici sono stati condotti al fine di individuare l’attività delle cellulasi (EC 3.2.1), delle esoglucanasi (EC 3.2.1.91), endoglucanasi (EC 3.2.1.4) e delle β-glucosidasi (EC 3.2.1.21) in presenza del substrato, confrontando i valori con quelli ottenuti inoculando i funghi su mezzo minerale (Fries) contenente saccarosio come fonte di carbonio. Le attività enzimatiche sono state valutate dopo 9, 12 e 18 giorni d’incubazione ed espresse come U/mL. Al fine di valutare l’accrescimento fungino, è stato determinato il contenuto di proteine miceliari e di proteine totali o solubili, espresse in mg/mL, agli stessi intervalli di tempo. I risultati ottenuti sono riconducibili a due esperimenti indipendenti, condotti durante l’estate 2004.
In generale, in presenza di paglia, rispetto al Fries, i tre isolati hanno mostrato un maggiore accrescimento (espresso come proteine miceliari) senza significative differenze tra isolati.
I dati ottenuti mediante il saggio dell’attività della β-glucosidasi non hanno mostrato differenze statisticamente significative tra i tre isolati.
Dall’analisi della varianza condotta sui dati ottenuti per le esoglucanasi, l’attività è risultata significativamente superiore su paglia rispetto al Fries. Non sono state registrate differenze tra i due isolati antagonisti, sebbene i due Trichoderma abbiano mostrato valori statisticamente superiori rispetto a R. solani. Infine, dall’analisi della varianza dei valori dell’attività dell’endoglucanasi emerge che solamente l’interazione isolato x substrato risulta significativa. Su paglia R. solani presenta un’attività molto bassa rispetto agli isolati di Trichoderma mentre, su Fries, tale attività è decisamente superiore.
Al fine di valutare un’eventuale competizione per la paglia, è stata misurata la Capacità Competitiva Saprofitica (CSA) di T. virens I10, T. asperellum I252 e R. solani, utilizzando pezzetti di paglia come esca. La CSA dei due antagonisti è stata valutata in base alla loro capacità di ridurre la colonizzazione dell’esca da parte di R. solani. Questo isolato è apparso molto rapido nel reagire alla presenza del substrato e, quando inoculato da solo, è stato capace di colonizzare quasi il 100% dei pezzetti di paglia già dopo due giorni di incubazione. Entrambi gli antagonisti sono apparsi in grado di competere con R. solani per il possesso della paglia, anche se limitatamente nel tempo. La popolazione di R. solani ha subito una diminuzione fino all’ottavo giorno di incubazione in presenza di I252 e fino al decimo in presenza di I10. Successivamente, la colonizzazione delle esche da parte di R. solani è nuovamente aumentata anche se a livelli diversi in funzione dell’antagonista presente; nelle tesi contenenti I10 o i due antagonisti insieme sono state registrate percentuali di colonizzazione simili quelle del patogeno da solo, mentre la presenza di I252 ha mantenuto la colonizzazione della paglia da parte di R. solani a livelli inferiori per tutta la durata dell’esperimento.
Da un punto di vista ecologico, R. solani è definito un ruderale (R-selected) e stress-tollerante. Il genere Trichoderma è considerato sia ruderale (R-selected) per la capacità di colonizzare i residui di paglia, ma anche combattivo (C-selected) in quanto capace di mantenere il possesso del substrato o di colonizzare le esche precedentemente occupate dal patogeno. I risultati da noi ottenuti confermano le capacità combattive di Trichoderma in quanto in grado di sostituirsi nella paglia a Rhizoctonia solani, ma anche quella ruderale, visto che a tempi più lunghi la paglia è colonizzata nuovamente da Rhizoctonia solani, che ha come strategia secondaria la tolleranza agli stress.
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