Scoperti i geni della resistenza alla mortale malattia del deperimento del frassino

Identificate nel Regno Unito le basi genetiche della resistenza al fungo killer. Si aprono nuove strade per la conservazione delle foreste

[20 Novembre 2019]

Lo studio “Genomic basis of European ash tree resistance to ash dieback fungus” pubblicato su Nature Ecology & Evolution da un team di ricercatori della Queen Mary University di Londra e dei Royal Botanic Gardens, Kew ha sequenziato il DNA da oltre 1.250 frassini per trovare geni ereditari associati alla resistenza alla malattia del deperimento del frassino. Lo studio ha dimostrato che «La resistenza è controllata da più geni» e alimenta la speranza che «gli alberi sopravvissuti possano essere utilizzati per ripristinare boschi malati, mediante rigenerazione naturale o allevamento selettivo».

Uno degli autori dello studio, Richard Nichols, che insegna genetica evolutiva alla Queen Mary University di Londra, ha spiegato: «Abbiamo scoperto che la genetica che sta dietro alla resistenza alla malattia del deperimento del frassino somiglia ad altre caratteristiche come l’altezza umana, in cui il tratto è controllato da molti geni diversi che lavorano insieme, piuttosto che da un gene specifico. Ora che abbiamo stabilito quali geni sono importanti per la resistenza, possiamo prevedere quali alberi sopravviveranno al deperimento del frassino. Questo contribuirà a identificare gli alberi sensibili che devono essere rimossi dai boschi e fornirà le basi per la riproduzione di alberi più resistenti in futuro».

I campioni per realizzare lo studio sono stati raccolti durante un Forest Research mass screening trial su 150.000 alberi piantati in 14 siti nel sud-est dell’Inghilterra. I ricercatori hanno esaminato i geni delle resistenza alla malattia usando un approccio rapido ed economico con il quale il DNA di più frassini è stato combinato in pool separati per alberi malati e non infetti. I ricercatori dicono che «Molti dei geni che sono stati trovati associati alla resistenza al deperimento del frassino erano simili a quelli che precedentemente si erano dimostrati coinvolti nelle risposte di malattie o agenti patogeni in altre specie».

Il deperimento del frassino, causato dall’Hymenoscyphus fraxineus, un fungo nativo dell’Asia orientale, si è propagato rapidamente negli ultimi anni e minaccia i frassini in tutta Europa. All’istituto dii ricerca WSL (Svizzera) spiegano che «Nella zona d’origine, H. fraxineus colonizza le foglie di specie autoctone di frassino pur rimanendo inoffensivo. Probabilmente questo parassita è stato introdotto in Europa accidentalmente assieme a piante di frassino.

Durante l’estate le spore del fungo infettano le foglie del frassino, dalle quali poi il patogeno si sviluppa in direzione delle cacciate, dove induce delle tipiche necrosi di colore bruno-olivastro fino ad arancio sulla corteccia che provocano il disseccamento dei germogli. I primi sintomi evidenti della malattia sono stati osservati in Polonia durante i primi anni del decennio del 1990. L’agente infettivo ha poi iniziato a diffondersi con incedere epidemico su tutto l’areale di distribuzione naturale del frassino comune (Fraxinus excelsio)». Da allora il deperimento del frassino ha continuato a diffondersi rapidamente in tutti i popolamenti boschivi dove sono presenti frassini».

Al WSL evidenziano che «L’agente patogeno del deperimento del frassino, Hymenoscyphus fraxineus (sinonimo: H. pseudoalbidus) fa parte degli Ascomiceti (classe di funghi le cui spore sessuali si sviluppano in strutture a sacco, chiamate aschi). Questo fungo, fino a poco tempo fa sconosciuto da noi, è stato descritto e riconosciuto quale nuova specie solo nel 2010, grazie ad analisi molecolari. H. fraxineus è un parente prossimo dell’ Hymenoscyphus albidus, specie che è invece autoctona in Europa (…) Nei frassineti europei infestati, le fruttificazioni di H. fraxineus sono attualmente dominanti mentre quelle della specie indigena H. albidus si incontrano assai più raramente. La forma asessuata secondaria (con produzione di conidi) associata alla forma principale sessuata di H. fraxineus prende il nome scientifico di Chalara fraxinea (n.d.t.: una malattia che, prendendo lo spunto dal termine equivalente francese «chalarose», potrebbe essere designata come «Chalarosi»). La sua presenza può essere diagnosticata tramite coltivazione su substrato di agar-agar o su resti fogliari».

In Europa, il frassino comune e il frassino a foglie strette (F. angustifolia) sono tra i principali alberi ospiti di H. fraxineus. L’orniello (Fraxinus ornus), sembra invece poco suscettibile al patogeno. «Nelle specie suscettibili – spiegano ancora al WSL – non sono solo i giovani alberi ad essere affetti dalla malattia ma alberi di tutte le classi di età. La pressione infettiva è particolarmente elevata nelle stazioni più umide, poiché l’umidità favorisce la formazione di spore e aumenta le possibilità di infezione da parte del fungo, specialmente alla base del tronco. In molti frassineti colpiti da deperimento, si trovano tuttavia ancora esemplari di frassino che non mostrano i sintomi della malattia o che presentano sintomi assai ridotti. Queste osservazioni ci permettono di stimare che, grazie al loro corredo genetico, circa l’1 fino al 5 % dei frassini sono da considerare come poco sensibili o addirittura resistenti alla malattia».

In Gran Bretagna, dove la malattia del deperimento del frassino è stata registrata per la prima volta nel 2012, il fenomeno è particolarmente grave e si stima che nei prossimi 10 anni costerà all’economia britannica 7,6 miliardi di sterline.

Il principale autore del nuovo studio, Richard Buggs,  professore di genomica evolutiva alla Queen Mary University di Londra, conclude: «Non esiste una cura per il deperimento del frassino e minaccia di uccidere oltre la metà dei 90 milioni di frassini nel Regno Unito. Questo avrà enormi impatti sul paesaggio britannico. Le nostre nuove scoperte sulle basi genetiche della resistenza naturale trovate in una piccola minoranza di frassini britannici ci aiutano a prevedere come le popolazioni di frassini si evolveranno sotto l’attacco del deperimento del frassino. Mentre molti frassini moriranno, i nostri risultati sono incoraggianti per una prospettiva a lungo termine e ci rassicurano sul fatto che un giorno i boschi di frassini torneranno a fiorire».