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Strettamente correlato al Tobacco Mosaic Virus (TMV), uno dei primi virus mai identificati nella storia della virologia vegetale, il Tomato Mosaic Virus (ToMV) rappresenta una delle fitopatie più rilevanti per la coltivazione del pomodoro a livello globale. Appartenente al genere Tobamovirus, questo patogeno è noto per la sua elevata stabilità e per la capacità di infettare un’ampia gamma di specie vegetali, causando significative perdite produttive. Analizziamone caratteristiche,  ciclo replicativo e meccanismi di trasmissione.

Tomato Mosaic Virus: cos’è

Le prime osservazioni di sintomi riconducibili al Tomato Mosaic Virus risalgono alla fine del XIX secolo, quando i coltivatori di pomodoro notarono piante affette da anomalie fogliari e ridotta produttività. Tuttavia, a causa della somiglianza sintomatologica con il virus del mosaico del tabacco, venne considerato una variante del TMV. Il riconoscimento come entità distinta si ebbe infatti tempo dopo, grazie ai progressi nelle tecniche di isolamento e caratterizzazione virale. Negli anni ’50 e ’60, studi condotti su diverse solanacee permisero di distinguere il ToMV dal TMV sulla base della specificità dell’ospite e di alcune differenze nel comportamento biologico e molecolare. L’impiego di saggi sierologici e successivamente di tecniche di biologia molecolare ha confermato la natura separata di questi due virus, pur appartenenti entrambi al genere Tobamovirus. 

Dal punto di vista filogenetico, si ritiene che il ToMV abbia avuto origine da virus ancestrali presenti in piante spontanee appartenenti alla famiglia delle Solanaceae. Poi, il progredire delle pratiche agricole ha favorito anche la diffusione meccanica del virus nelle colture domesticate di pomodoro (Solanum lycopersicum). Analogamente, l’espansione su larga scala della coltivazione del pomodoro nel XX secolo, associata alla globalizzazione del commercio di sementi e piantine, ha contribuito alla diffusione mondiale del ToMV. Oggi, il virus è presente in tutti i principali areali di produzione del pomodoro, con particolare impatto nei sistemi di coltivazione intensiva in serra, dove le condizioni ambientali e la manipolazione frequente delle piante favoriscono la sua propagazione.

L’elevata stabilità del ToMV, una caratteristica comune ai Tobamovirus, è stata un fattore chiave nella sua persistenza e diffusione. Il virus può rimanere infettivo per anni nei residui vegetali, nel suolo e sugli strumenti agricoli, rendendo il controllo particolarmente complesso. Questo ha spinto la ricerca a sviluppare cultivar resistenti sin dagli anni ’70, con l’introduzione dei primi geni di resistenza derivati da Lycopersicon peruvianum e Lycopersicon hirsutum. Tuttavia, come già accaduto per il TMV, la selezione naturale ha favorito l’emergere di ceppi virali in grado di superare queste resistenze, evidenziando la necessità di strategie di gestione integrate e in continuo aggiornamento.

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Ciclo replicativo del virus

Il ToMV è un virus a RNA a singolo filamento positivo, con una lunghezza genomica di circa 6.400 nucleotidi. La particella virale presenta una morfologia rigida e bastoncellare, con dimensioni approssimative di 300 nm di lunghezza e 18 nm di diametro. Il genoma codifica per quattro proteine principali: due proteine coinvolte nella replicazione, una proteina di movimento e la proteina del capside. Proprio questa organizzazione genomica consente al ToMV di sfruttare efficacemente i meccanismi cellulari dell’ospite che può infatti replicarsi e diffondersi.
L’infezione da ToMV inizia con l’ingresso del virus nella cellula ospite attraverso microlesioni. Una volta all’interno, l’RNA virale funge da mRNA per la sintesi delle proteine replicative. La replicazione avviene nel citoplasma, dove le proteine replicative formano un complesso con l’RNA virale per sintetizzare nuovi genomi virali. La proteina di movimento facilita il trasferimento dell’RNA virale attraverso i plasmodesmi, permettendo la diffusione cellula a cellula. La proteina del capside, invece, assembla le nuove particelle virali, pronte per infettare altre cellule o essere trasmesse ad altre piante.

Trasmissione del ToMV e sintomi 

Il ToMV si trasmette principalmente per via meccanica. Le pratiche agricole, come la potatura, la manipolazione delle piante e l’uso di attrezzi contaminati, rappresentano le principali vie di diffusione del virus. D’altra parte, il ToMV può essere trasmesso anche attraverso semi infetti, poiché il virus può persistere sulla superficie esterna del seme. Come anticipato, una caratteristica peculiare del ToMV è la sua straordinaria stabilità: il virus può rimanere infettivo nel suolo, nei residui vegetali e sugli attrezzi per periodi prolungati, rendendo la gestione della malattia particolarmente impegnativa.

Dal punto di vista sintomatologico, le piante infette da ToMV manifestano una varietà di complicazioni, che variano a seconda della cultivar, dalle condizioni ambientali e dallo stadio di sviluppo della pianta. Per quanto riguarda le foglie, si possono osservare mosaico clorotico, deformazioni, arricciamenti e, in alcuni casi, necrosi. Sui frutti, invece, l’infezione può causare maculature necrotiche, decolorazioni e riduzione della qualità commerciale. In condizioni di stress, come temperature elevate, i sintomi possono inoltre intensificarsi, portando a una compromissione significativa della produttività.

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Gestione del Tomato Mosaic Virus: le strategie

L’approccio alla gestione del Tomato Mosaic Virus (ToMV) deve essere integrato e basato su pratiche preventive e di contenimento, riducendo il rischio di diffusione meccanica e limitando la persistenza del patogeno nell’ambiente.
In tal senso, la disinfezione regolare di attrezzi, mani degli operatori, bancali e strutture di supporto è essenziale per interrompere la trasmissione meccanica del virus. L’uso di soluzioni a base di ipoclorito di sodio, perossido di idrogeno o altri disinfettanti specifici ha dimostrato efficacia nel ridurre la carica virale residua.

Altro elemento fondamentale nella strategia di contenimento è poi l’utilizzo di varietà di pomodoro dotate di geni di resistenza (Tm-1, Tm-2, Tm-2²). Tuttavia, l’evoluzione di ceppi virali in grado di superare queste resistenze richiede un costante aggiornamento del germoplasma e una gestione attenta delle varietà coltivate per evitare fenomeni di pressione selettiva sul virus.

Accanto a questo, occorre l’impiego di semi e piantine certificati esenti da ToMV, cruciale per prevenire l’introduzione del virus nelle colture. Tecniche di trattamento termico e chimico dei semi, come l’immersione in soluzioni disinfettanti, sono strumenti utili per eliminare eventuali particelle virali presenti sulla superficie.

In ultimo, è importante procedere con la rotazione colturale con specie non ospiti, poiché contribuisce a ridurre la pressione infettiva del virus nell’ambiente. Inoltre, l’eliminazione tempestiva delle piante infette e dei residui colturali riduce il rischio di sopravvivenza del patogeno tra un ciclo produttivo e l’altro.

Nei sistemi di produzione intensiva, ulteriori strategie di mitigazione del rischio riguardano l’adozione di substrati di coltivazione sterili e l’uso di reti protettive.

Prospettive future 

Nonostante i progressi nella comprensione del Tomato Mosaic Virus e nell’implementazione di strategie di controllo, il patogeno rimane una sfida complessa per la filiera produttiva del pomodoro. L’emergere di nuovi ceppi virali capaci di eludere le resistenze genetiche sottolinea l’importanza della ricerca continua nell’ambito del miglioramento genetico e delle biotecnologie applicate alla difesa delle colture.

L’introduzione di approcci innovativi, come la modifica genetica tramite CRISPR/Cas9 per potenziare la resistenza delle piante, rappresenta una prospettiva promettente ma ancora oggetto di dibattito, soprattutto per le implicazioni normative e socio-economiche che comporta. Parallelamente, lo sviluppo di strategie di lotta biologica, basate sull’uso di microrganismi antagonisti o di induttori di resistenza, potrebbe fornire alternative sostenibili alla gestione tradizionale della malattia.

Dal punto di vista agronomico, l’adozione di protocolli di biosicurezza più rigorosi e il miglioramento della formazione degli operatori rappresentano strumenti fondamentali per limitare la diffusione del virus nei sistemi produttivi. Tuttavia, la gestione del ToMV non può prescindere da una visione olistica, che alla ricerca scientifica unisca l’innovazione tecnologica e pratiche colturali pienamente in linea con una gestione resiliente e sostenibile.

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Ilaria De Marinis
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