Strategie per il miglioramento della tolleranza di colza (Brassica napus) allo stress salino tramite inoculo su seme di PGPB

La salinizzazione dei suoli, una problematica che affligge sempre più territori in tutto il mondo, è dovuta a diverse cause, tra queste i fenomeni legati ai cambiamenti climatici e l’utilizzo di acque di bassa qualità per l’irrigazione rivestono un ruolo importante. I suoli salinizzati instaurano una pressione selettiva nei confronti di piante sensibili allo stress salino (glicofite), evento che porta alla perdita di biodiversità vegetale e, in campo agrario, ad una diminuzione della crescita delle piante e quindi della produzione. Un eccesso di sali nel suolo determina uno stress abiotico nella vegetazione, in particolare stress osmotico ed ossidativo. Quest’ultimo, dovuto alla sovraproduzione di Specie Reattive dell’Ossigeno (ROS), incide sulla crescita e sviluppo della pianta, in quanto riduce l’attività fotosintetica andando ad incidere sulla stabilità del fotosistema II (PSII) danneggiando l’apparato fotosintetico. Brassica napus L., comunemente detta colza, è una specie estremamente importante da un punto di vista economico per il suo utilizzo in campo alimentare ed energetico. Essendo una glicofita, la sensibilità di questa specie alla salinità rappresenta un serio rischio per la coltivazione di alcune varietà, rappresentando un danno enorme per la conservazione della sua biodiversità. In campo agrario l’applicazione di diverse strategie consente di ottenere un miglioramento della tolleranza allo stress salino di diverse specie coltivate. Oltre all’acclimatazione ed al trattamento dei semi mediante seed priming, un approccio promettente si basa sull’utilizzo di Plant Growth Promoting Bacteria (PGPB) che hanno un’azione positiva sulla crescita delle piante, grazie alla produzione di molecole utili, alla fissazione dell’azoto atmosferico o alla competizione con i patogeni. Molte specie di PGPB, essendo alotolleranti, possono instaurare una relazione mutualistica con le piante anche in presenza di stress salino, consentendo un loro migliore adattamento alle condizioni ambientali tramite una modulazione della risposta allo stress. In questo lavoro è stato valutato l’effetto di diverse specie di PGPB sulla tolleranza della varietà di colza SySaveo sensibile alla salinità e allevata su un terreno salino. Sono stati selezionati cinque ceppi alotolleranti delle seguenti specie: Azospirillum brasilense, Arthrobacter globiformis, Burkholderia ambifaria, Herbaspirillum seropedicae e Pseudomonas putida. Le colture batteriche sono state inoculate sui semi di colza e le piante sono state fatte crescere su terreno salinizzato (conducibilità elettrica pari a 8 dS/m) per 30 giorni. Sono stati valutati i seguenti parametri: lunghezza di fusti e radici, peso fresco, contenuto idrico, indice di danneggiamento delle membrane, attività fotosintetica, attività antiossidante e produzione di prolina. Le piante inoculate ed esposte allo stress salino hanno avuto dimensioni maggiori rispetto a quelle non inoculate (controlli) cresciute nelle stesse condizioni. L’attività fotosintetica, valutata mediante l’analisi dei parametri di fluorescenza della clorofilla e la stima del contenuto di clorofilla totale nelle foglie, non solo non è diminuita nelle piante inoculate e trattate, ma, in alcuni casi, ha mostrato valori di efficienza fotochimica, trasporto elettronico e contenuto in clorofille più elevati rispetto ai controlli, lasciando ipotizzare un ruolo protettivo nei confronti del PSII dovuto alla presenza dei batteri (PGPB). Inoltre, le piante inoculate con B. ambifaria e P. putida e trattate con sale hanno mostrato una riduzione dei valori di Non Photochemical Quencing (NPQ) rispetto ai controlli, indicando una minore dispersione di energia tramite calore da parte dell’apparato fotosintetico, e quindi un più efficiente utilizzo dell’energia assorbita tramite la radiazione luminosa. Questo potrebbe essere correlato ad una più efficiente risposta antiossidante che contrasta il danneggiamento delle membrane causato dai ROS. In ultimo si è visto che A. globiformis stimola la produzione di prolina, un amminoacido con capacità osmoprotettive, migliorando quindi una risposta contro lo stress osmotico. I risultati suggeriscono che l’utilizzo dei PGPB potrebbe rappresentare una strategia efficace per contrastare gli effetti negativi della salinizzazione dei suoli sulla crescita delle piante, consentendo la loro coltivazione anche in aree marginali.