Beauveria bassiana endofitica nel mais: influenza del genotipo, dell’origine fungina, dei metodi di inoculo e del tempo sulla colonizzazione e sulla fitness della Spodoptera frugiperda

Perché questo è importante per gli agricoltori e la sicurezza alimentare

In gran parte dell’Africa e in molte altre regioni del mondo, la Spodoptera frugiperda è diventata un parassita del mais molto noto, rosicchiando foglie e pannocchie e minacciando un alimento di base fondamentale. Gli spray chimici sono costosi e spesso inefficaci perché i bruchi si nascondono profondamente nella pianta. Questo studio esplora una strategia molto diversa: trasformare un fungo naturalmente presente, Beauveria bassiana, in una sorta di guardia vivente che cresce all’interno delle piante di mais e indebolisce discretamente il parassita nel tempo.

Un fungo che vive all’interno della pianta

I ricercatori hanno lavorato con tre ceppi locali di Beauveria bassiana, un fungo già noto per infettare insetti, e hanno testato il suo comportamento come “endofita” — un microrganismo che vive senza danno nei tessuti vegetali. Hanno introdotto il fungo in quattro varietà di mais, due landrace tradizionali e due linee migliorate moderne, usando due metodi: nebulizzazione delle piante giovani con una sospensione fungina e rivestimento dei semi prima della semina. Successivamente hanno verificato se il fungo si era insediato in foglie, steli e radici usando sia colture su piastre che test basati sul DNA. Entro una settimana, tutte le piante trattate hanno mostrato colonizzazione interna, confermando che il fungo può muoversi sistemicamente nel mais senza danneggiare visibilmente la coltura.

Varietà di pianta e tempistiche modellano il successo fungino

La colonizzazione è risultata tutt’altro che uniforme. Un ceppo derivato dagli insetti, denominato Bb115, è risultato particolarmente abile a diffondersi nella pianta, spesso raggiungendo tutti i tessuti già nella prima settimana. I landrace tradizionali, in particolare Kokoli Daneri, tendevano a sostenere una colonizzazione più forte e più affidabile rispetto alle varietà migliorate. Col tempo, il recupero del fungo da foglie e steli è generalmente diminuito, mentre le radici sono rimaste un rifugio più stabile. Anche il metodo di inoculo ha avuto importanza: le nebulizzazioni fogliari colonizzavano rapidamente le parti aeree, mentre il rivestimento dei semi favoriva le radici e funzionava meglio nei landrace. Le analisi statistiche hanno mostrato che il genotipo del mais, l’origine del ceppo fungino, il metodo di inoculo e il tempo dopo il trattamento interagiscono in modi complessi per determinare dove e per quanto tempo il fungo persiste.

Come il fungo nascosto influenza il parassita

Per valutare l’effetto sulla Spodoptera frugiperda, il team ha selezionato le combinazioni migliori e ha alimentato i bruchi con foglie provenienti da piante colonizzate e non colonizzate. I parassiti non sono venuti in contatto diretto con il fungo; hanno consumato tessuto vegetale che lo conteneva. Le larve che si sono nutrite di mais colonizzato sono cresciute più lentamente e sono risultate più leggere in quasi ogni stadio di sviluppo. I pupari erano più piccoli e più corti, e un numero inferiore di individui è sopravvissuto fino all’età adulta. Gli adulti emersi sono stati meno produttivi: le femmine hanno deposto un numero significativamente inferiore di covate e l’emergenza complessiva di maschi e femmine è risultata ridotta. Questi effetti sono stati moderati piuttosto che drammatici, ma si sono accumulati durante il ciclo di vita, specialmente negli accoppiamenti landrace–fungo.

Perché contano ancora i tratti della pianta

Lo studio evidenzia inoltre che il mais non è un partner passivo. I landrace tradizionali ospitavano una comunità più ricca di funghi nativi nei loro tessuti, alcuni dei quali sono noti per competere con o inibire altri microrganismi. Questo microbioma residente ha probabilmente influenzato la capacità di Beauveria bassiana di stabilirsi e persistere. Allo stesso tempo, la selezione per varietà moderne ad alto rendimento ha spesso indebolito le difese naturali inducibili della pianta contro gli insetti. I risultati suggeriscono che combinare la genetica del mais adeguata con un ceppo fungino compatibile e un metodo di inoculo adatto può spostare l’equilibrio a favore della coltura e contro il parassita.

Un passo verso un controllo dei parassiti più dolce

In termini semplici, gli autori mostrano che è possibile “vaccinare” le piante di mais con un fungo amichevole che rende la vita della Spodoptera frugiperda più difficile: i bruchi muoiono con maggiore frequenza, crescono meno e lasciano meno discendenti. Pur non essendo una soluzione unica e risolutiva, questo approccio potrebbe diventare un elemento importante della gestione integrata dei parassiti, specialmente dove i pesticidi sono costosi o stanno perdendo efficacia. Abbinare i ceppi fungini a varietà di mais adattate localmente e ottimizzare il modo e i tempi di applicazione potrebbe aiutare gli agricoltori a proteggere le rese in modo più sostenibile e basato sulla biologia.

Citazione: Tossou, T.H., Dannon, E.A., Schleker, A.S.S. et al. Endophytic Beauveria bassiana in maize: influence of genotype, fungal source, inoculation methods, and time on colonization and fitness of Fall armyworm. Sci Rep 16, 9840 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44290-1

Parole chiave: Spodoptera frugiperda, mais, Beauveria bassiana, funghi endofiti, controllo biologico