Attuazione di strategie IPM per controllare le malattie batteriche di drupacee e noci causate da pseudomonadi e xantomonadi resistenti/tolleranti al rame

Bacterial canker of stone fruits caused by Pseudomonas syringae pv. syringae and Pseudomonas syringae pv. morsprunorum, and bacterial blight of walnut caused by Xanthomonas arboricola pv. juglandis, have been studied for over a century and have resulted in significant advances in our understanding of the epidemiology of foliar bacterial diseases and epiphytic life cycle of these pathogens. Recent studies on the ecology, characterization, and identification of pathogens have been prompted by the economic importance of the diseases and the lack of effective control measures. A collection of 54 P. syringae spp. on apricot and 47 X. a.pv. juglandis strains on walnut were studied using repetitive polymerase chain reaction (PCR) genomic fingerprinting using ERIC, BOX, and REP primer sets, and Multi-Locus Sequence Analysis (MLSA). Copper tolerance of all strains were assessed by observing bacterial growth on copper sulphate-added media, and the results were compared to those of a five-year-old study in the same area. This thesis showed that the frequency of copper resistant bacteria increased after repeated treatments with copper-based compounds. These findings suggest that the selection of copper-resistant strains may be a major cause of control failures after copper bactericide treatment. Bacteriophages, as realistic and environmentally friendly microorganisms, could be a viable option for controlling these bacterial diseases. In this thesis, ten novel phages that lyse P. s. pv. syringae and ten novel phages that lyse X. a. pv. juglandis were isolated from apricot and walnut fruits, leaves, soil, and irrigation water in Northern Italy. The restriction endonuclease digestion of phages revealed that there are three distinct phage groups, designated as groups 1, 2, and 3. Despite the fact that all isolated phages were specific to X. a. pv. juglandis, an analysis of the host range of phages involving 25 different X. a. pv. juglandis strains revealed that the phages can be divided into four classes based on their ability to lyse the 25 strains considered. In laboratory tests, all phages had a promising lytic effect on P. s. pv. syringae and X. a. pv. juglandis. P. s. pv. syringae and X. a. pv. juglandis showed promising lytic effect in laboratory trials.

Il cancro batterico delle drupacee causato da Pseudomonas syringae pv. syringae e Pseudomonas syringae pv. morsprunorum e il mal secco del noce causato da Xanthomonas arboricola pv. juglandis, sono stati studiati per oltre un secolo e hanno portato a significativi progressi nella nostra comprensione dell'epidemiologia delle malattie batteriche fogliari e del ciclo di vita epifita di questi agenti patogeni. Recenti studi sull'ecologia, la caratterizzazione e l'identificazione dei patogeni sono stati stimolati dall'importanza economica delle malattie e dalla mancanza di misure di controllo efficaci. Una collezione di 54 isolati di P. syringae spp. da albicocco e 47 isolati di X. a. pv. juglandis da noce sono stati studiati utilizzando il fingerprinting genomico mediante reazione a catena della polimerasi ripetitiva (PCR), utilizzando i set di primer ERIC, BOX e REP e l'analisi della sequenza multi-locus (MLSA). La tolleranza al rame di tutti i ceppi è stata valutata osservando la crescita batterica su terreni con aggiunta di solfato di rame e i risultati sono stati confrontati con quelli di uno studio di cinque anni nella stessa area. Questa tesi ha mostrato che la frequenza dei batteri resistenti al rame aumenta dopo ripetuti trattamenti con composti a base di rame. Questi risultati suggeriscono che la selezione di ceppi resistenti al rame può essere una delle principali cause di fallimento nel controllo dopo il trattamento con composti rameici. I batteriofagi, in quanto elementi naturalmente presenti nell’ambiente, potrebbero essere un'opzione praticabile per il controllo di queste malattie batteriche. In questa tesi, dieci nuovi fagi che lisano P. s. pv. syringae e dieci nuovi fagi che lisano X. a. pv. juglandis sono stati isolati da frutti, foglie, suolo e acqua di irrigazione di albicocche e noci nel nord Italia. La digestione con endonucleasi di restrizione dei fagi ha rivelato che esistono tre gruppi fagici distinti, designati come gruppi 1, 2 e 3. Nonostante il fatto che tutti i fagi isolati fossero specifici per X. a. pv. juglandis, un'analisi della gamma ospite di fagi che coinvolge 25 diversi X. a. pv. juglandis ha rivelato che i fagi possono essere suddivisi in quattro classi in base alla loro capacità di lisare i 25 ceppi considerati. Nei test di laboratorio, tutti i fagi hanno avuto un promettente effetto litico su P. s. pv. syringae e X. a. pv. juglandis.