Rizobatteri promotori della crescita delle piante (PGPR): ruoli, meccanismi e approcci sostenibili nella resistenza delle colture agli stress biotici e abiotici

Agricultural productivity is severely affected by climate change and anthropogenic activities, resulting in increased biotic and abiotic stresses that threaten food security. The use of growth promoters Rhizobacteria (PGPR) results in providing beneficial effects on crops; these microbes, colonizing the rhizosphere, protect plants from various environmental stresses and promote their growth. Numerous direct and indirect mechanisms are involved including nitrogen fixation, phosphorus solubilization, modulation of the production of phytohormones, antibiotics and other metabolites. Physiological and molecular responses are induced to deal with situations unfavorable to growth. This is a consequence of the interaction between plants, beneficial micro-organisms and pathogens; communication between these elements is ensured by the exchange of chemical messages and metabolites. Some results are the development of systemic induced resistance (ISR), the increase of natural defenses, the improvement in the acquisition of nutrients and the strengthening of the root system of the plant. The development of inoculants consisting of PGPR could lead to an increase in crop production and a reduced use of harmful compounds. This work aims to give an overview of the roles and mechanisms involving PGPRs.

La produttività agricola è severamente colpita dai cambiamenti climatici e dalle attività antropogeniche, come conseguenza si ha l’incremento di stress biotici e abiotici che minacciano la sicurezza alimentare. L’utilizzo di Rizobatteri promotori della crescita (PGPR) risulta fornire effetti benefici alle colture; questi microbi, colonizzando la rizosfera, proteggono le piante da diversi stress ambientali e ne favoriscono la crescita. Numerosi meccanismi diretti e indiretti sono coinvolti tra i quali: fissazione dell’azoto, solubilizzazione del fosforo, modulazione della produzione di fitormoni, antibiotici ed altri metaboliti. In questo modo vengono indotte risposte fisiologiche e molecolari per affrontare situazioni sfavorevoli alla crescita. Ciò è conseguenza dell’interazione tra piante, microorganismi benefici e patogeni; la comunicazione tra questi elementi è garantita dallo scambio di messaggi chimici e metaboliti. Alcuni risultati sono lo sviluppo di resistenza indotta sistemica (ISR), l’aumento delle difese naturali, il miglioramento nell’acquisizione dei nutrimenti ed il rafforzamento dell’apparato radicale della pianta. Lo sviluppo di inoculanti costituiti da PGPR potrebbe portare ad un aumento della produzione delle coltivazioni ed a un minore utilizzo di composti cimici dannosi per l’ambiente. Questo elaborato si pone l’obiettivo di dare una panoramica sui ruoli e sui meccanismi che coinvolgono i PGPR.