How fungi recognize (and infect) plants | Mennat El Ghalid

Traduttore: Francesca Pace Revisore: Cristina Bufi-Pöcksteiner

"Will the blight end the chestnut?

"La ruggine sterminerà il castagno?

The farmers rather guess not.

Gli agricoltori suppongono di no.

It keeps smouldering at the roots

Continua a vegetare alle radici

And sending up new shoots

E a produrre nuovi germogli

Till another parasite

Finché un altro parassita

Shall come to end the blight."

Verrà a sterminare la ruggine".

At the beginning of the 20th century,

All'inizio del XX secolo

the eastern American chestnut population, counting nearly four billion trees,

i castagni dell'America orientale, una popolazione di circa quattro miliardi,

was completely decimated by a fungal infection.

furono completamente decimati da un'infezione fungina.

Fungi are the most destructive pathogens of plants,

I funghi sono i fitopatogeni più distruttivi,

including crops of major economic importance.

anche delle piante coltivate di maggior importanza economica.

Can you imagine that today,

Sapevate che al giorno d'oggi

crop losses associated with fungal infection

le perdite nei raccolti associate alle infezioni fungine

are estimated at billions of dollars per year, worldwide?

sono stimate nell'ordine di miliardi di dollari all'anno, in tutto il mondo?

That represents enough food calories to feed half a billion people.

Ciò significa calorie sufficienti a sfamare mezzo miliardo di persone.

And this leads to severe repercussions,

E ciò ha severe ripercussioni,

including episodes of famine in developing countries,

tra cui episodi di carestia nei paesi in via di sviluppo,

large reduction of income for farmers and distributors,

una grande riduzione del reddito degli agricoltori e dei distributori,

high prices for consumers

prezzi elevati per i consumatori

and risk of exposure to mycotoxin, poison produced by fungi.

e rischio di esposizione alle micotossine, veleni prodotti dai funghi.

The problems that we face

Il problema che affrontiamo è che il metodo attuale

is that the current method used to prevent and treat

usato per prevenire e trattare queste terribili malattie,

those dreadful diseases,

such as genetic control, exploiting natural sources of resistance,

come la lotta genetica, sfruttando la resistenza naturale,

crop rotation or seed treatment, among others,

la rotazione del raccolto o il trattamento dei semi, tra gli altri,

are still limited or ephemeral.

sono ancora limitati, o effimeri.

They have to be constantly renewed.

Devono essere costantemente rinnovati.

Therefore, we urgently need to develop more efficient strategies

Dobbiamo sviluppare urgentemente strategie più efficienti

and for this, research is required to identify biological mechanisms

e perciò, è necessaria la ricerca per identificare i meccanismi biologici

that can be targeted by novel antifungal treatments.

che possono essere colpiti da nuovi trattamenti antifungini.

One feature of fungi is that they cannot move

Una caratteristica dei funghi è che non si possono muovere

and only grow by extension to form a sophisticated network,

e crescono solo per estensione formando una complessa rete,

the mycelium.

il micelio.

In 1884, Anton de Bary, the father of plant pathology,

Nel 1884, Anton de Bary, il padre della fitopatologia,

was the first to presume that fungi are guided by signals

fu il primo a supporre che i funghi fossero guidati da segnali

sent out from the host plant,

inviati dalla pianta ospite,

meaning a plant upon which it can lodge and subsist,

ossia una pianta su cui potersi collocare e vivere.

so signals act as a lighthouse

Quindi i segnali funzionano come un faro,

for fungi to locate, grow toward, reach

i funghi individuano la pianta, crescono verso di lei, la raggiungono

and finally invade and colonize a plant.

e infine la invadono e la colonizzano.

He knew that the identification of such signals

Sapeva che l'identificazione di tali segnali

would unlock a great knowledge that then serves to elaborate strategy

avrebbe rivelato una grande conoscenza, utile per elaborare una strategia

to block the interaction between the fungus and the plant.

per bloccare l'interazione tra il fungo e la pianta.

However, the lack of an appropriate method at that moment

Tuttavia, la mancanza all'epoca di un metodo appropriato

prevented him from identifying this mechanism at the molecular level.

gli impedì di identificare questo meccanismo a livello molecolare.

Using purification and mutational genomic approaches,

Usando la purificazione del DNA e approcci genomico-mutazionali,

as well as a technique

come anche una tecnica

allowing the measurement of directed hyphal growth,

che consente la misurazione della crescita delle ife verso la pianta,

today I'm glad to tell you that after 130 years,

oggi sono lieta di annunciarvi che dopo 130 anni,

my former team and I could finally identify such plant signals

io e il mio vecchio team abbiamo potuto finalmente identificare tali segnali

by studying the interaction between a pathogenic fungus

studiando l'interazione tra un fungo patogeno,

called Fusarium oxysporum

il Fusarium oxysporum,

and one of its host plants, the tomato plant.

e una delle sue piante ospiti, il pomodoro.

As well, we could characterize

Abbiamo anche potuto caratterizzare

the fungal receptor receiving those signals

il recettore fungino che riceve questi segnali

and part of the underlying reaction occurring within the fungus

e parte della reazione sottostante che avviene dentro il fungo

and leading to its direct growth toward the plant.

e che lo guida nella sua crescita verso la pianta.

(Applause)

(Applausi)

Thank you.

Grazie.

(Applause)

(Applausi)

The understanding of such molecular processes

La comprensione di tali processi molecolari

offers a panel of potential molecules

offre una serie di molecole potenziali

that can be used to create novel antifungal treatments.

che possono essere usate per creare nuovi trattamenti antifungini.

And those treatments would disrupt

E questi trattamenti interromperebbero

the interaction between the fungus and the plant

l'interazione tra il fungo e la pianta

either by blocking the plant signal

bloccando o il segnale della pianta

or the fungal reception system which receives those signals.

o il sistema di ricezione fungino che riceve tali segnali.

Fungal infections have devastated agriculture crops.

Le infezioni fungine hanno devastato i raccolti.

Moreover, we are now in an era

inoltre, ora siamo in un'epoca

where the demand of crop production is increasing significantly.

in cui la domanda di produzione agricola sta aumentando significativamente.

And this is due to population growth, economic development,

Ciò è dovuto alla crescita demografica, allo sviluppo economico,

climate change and demand for bio fuels.

ai cambiamenti climatici e alla domanda di biocarburanti.

Our understanding of the molecular mechanism

La nostra comprensione del meccanismo molecolare

of interaction between a fungus and its host plant,

di interazione tra un fungo e la sua pianta ospite,

such as the tomato plant,

come la pianta del pomodoro,

potentially represents a major step towards developing more efficient strategy

rappresenta potenzialmente un passo fondamentale

per sviluppare una strategia efficiente per combattere le malattie fungine

to combat plant fungal diseases

and therefore solving of problems that affect people's lives,

e quindi risolvere i problemi che affliggono la vita delle persone,

food security and economic growth.

la sicurezza alimentare e lo sviluppo economico.

Thank you.

Grazie.

(Applause)

(Applausi)