Batteri che promuovono la crescita: i PGPR

Ve l’avevo promesso ancora qualche settimana fa questo articolo, con un po’ di ritardo ve lo presento!
Oggi finalmente parliamo di PGPR: i batteri che promuovono la crescita delle piante!

Ma chi o cosa sono questi PGPR, i batteri che promuovono la crescita?

Gli essudati radicali attirano anche i batteri che stimolano la crescita vegetativa
Le piante con i loro essudati attirano i microrganismi del suolo

I PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria) sono batteri che vivono nella rizosfera, ossia in

quella porzione di suolo che subisce gli effetti della radice della pianta. Essi non sono patogeni, e spesso non vengono presi sufficientemente in considerazione.

Non vanno a stringere legami simbiotici con le piante come i batteri azotofissatori, ma stabiliscono comunque dei legami con le piante.

Che cosa ottengono i batteri dalla pianta?

Ottengono sempre ciò che non riescono a produrre, ossia gli zuccheri (solo i cianobatteri sono in grado di fissare il carbonio). Può sembrare alquanto banale, ma provate a pensarci: è come se, da un giorno all’altro, vi trovaste sempre pronto da mangiare, quando prima vi arrangiavate in qualche modo.

Quali meccanismi utilizzano?

I meccanismi che questi batteri utilizzano sono tra i più disparati, e possono essere distinti in diretti e indiretti: vediamo i principali.

Meccanismi diretti

  1. Solubilizzazione dei nutrienti: i PGPR possono andare a rendere disponibili alcuni elementi I batteri che stimolano la crescita producono anche fitormoniche prima, per qualche ragione, non lo erano. (es. Ferro, Fosforo, Azoto ammoniacale, ecc…)
  2. Produzione di fitormoni: alcuni tra questi batteri sono in grado di produrre ormoni che stimolano la crescita delle piante (es. auxine, gibberelline, acido abscissico, etilene, etilene, ecc…).
  3. Adattamento e produzione di composti diversi: ci sono microrganismi che hanno adattato il proprio metabolismo per non essere “cacciati” dalle piante. Alcuni bacilli lo hanno fatto, e hanno cominciato a produrre alcune sostanze volatili come l’acetoino e il 2,3-butandiolo. Quest’ultime, se permangono più a lungo nel terreno, stimolano lo sviluppo della pianta.

Meccanismi indiretti

Oltre alla classica produzione di sostanze, esistono PGPR che vanno a lavorare in maniera indiretta: vediamo alcuni dei modi in cui lavorano!

  • Siderofori: sono batteri che hanno alta affinità con il ferro ferrico (il ferro ha carica 3+). Essi mandano all’esterno specifici catalizzatori che legano il ferro ferrico, il quale viene poi inglobato dal batterio stesso e trasfomato in ferro ferroso (ferro con carica 2+). Questo viene quindi rilasciato nell’ambiente nuovamente. Il vantaggio? La mancanza di ferro per gli altri batteri, protegge la pianta dai patogeni.
  • Resistenza indotta: sappiamo tutti che la pianta, una volta attaccata da un patogeno, innesca dei meccanismi di difesa. Ma se la pianta, fosse già in stato “difensivo” al momento dell’attacco? Alcuni batteri (appartenenti al genere Bacillus, Pseudomonas, ecc…) vanno a produrre acido jasmonico, il quale sitmola la pianta a produrre l’acido salicico per difendersi, come se fosse attaccata. Il risultato? Una pianta leggermente stressata, ma già armata per combattere eventuali patogeni!
  • Inibizione del segnale di patogenicità: tutti i batteri, prima di attaccare la pianta,
    Il quorum sensing è un meccanismo indiretto dei batteri che promuovono la crescita
    Meccanismo del Quorum Sensing

    aumentano notevolemente il proprio numero, in modo da poter contrastare le difese dell’ospite. Per comunicare tra loro, i batteri utilizzano il quorum sensing. Nel momento in cui il numero è abbastanza consistente, tutti i patogeni lanciano il segnale di attaccare la pianta ospite. Esistono tuttavia alcuni PGPR, in grado di produrre enzimi che rompono le molecole segnale. Il risultato è quasi scontato: i batteri continuano a produrre il segnale di patogenicità, il quale non va mai a raggiungere le altre cellule, perché rotto dagli enzimi.

  • Produzione di antibiotici o di sostanze in grado di contrastare altri patogeni: non è una novità che per combattere alcuni patogeni, si utilizzano sostanze prodotte da altri microrganismi. E allora perché non applicare lo stesso concetto nel suolo?

 

Questi sono solo alcune informazioni principali sui PGPR, i batteri che promuovono la crescita! Siete rimasti incuriositi? Provate a informarvi anche voi, scoprirete un modo nuovo di combattere i patogeni, partendo dal suolo!

 

Ti sei perso il nostro articolo sulle micorrize? Clicca qui.

Anche quello sul suolo? Non temere, clicca e leggilo pure con calma!

 

Fonti immagini:

https://sites.tufts.edu/quorumsensing/quorumsensing101/
https://ecoprospettive.com/fitormoni-ruolo-nelle-piante/
Microbiologia Agroambientale, Bruno Bivati e Claudia Sorlini, Casa editrice Ambrosiana

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