Ustilago maydis

Il segno più evidente dell'infezione è la trasformazione dell'ovario del mais in una galla. I chicchi si gonfiano fino a formare tumori dalla consistenza simile a quella di un fungo, con un diametro che arriva a circa 10-13 centimetri. All'interno si trovano cellule ipertrofiche della pianta, filamenti fungini e spore blu-nere.

Le spore scure danno alla pannocchia un aspetto bruciato e carbonizzato, che rende la malattia riconoscibile a colpo d'occhio. Con il tempo le galle maturano e diventano secche, quasi interamente riempite di spore.

In coltura di laboratorio, su substrati semplici, il fungo cresce come un lievito, formando cellule singole chiamate sidiospore che si moltiplicano per gemmazione. Solo sulla pianta le cellule compatibili si fondono e formano ife che penetrano nel mais, una fase che non può essere mantenuta in laboratorio.

Ustilago maydis si sviluppa sul mais e sul teosinte nelle aree in cui queste piante vengono coltivate, in particolare nei campi di mais dove si concentrano le infezioni.

Il fungo prospera quando il clima è caldo e secco durante la impollinazione, seguito da una stagione piovosa intensa. Anche un eccesso di letame nel suolo, e quindi di azoto, aumenta la patogenicità.

Venti forti e pioggia abbondante diffondono le spore con maggiore facilità. La presenza di residui di mais non rimossi a fine stagione permette alle spore di svernare nei frammenti della pianta e di infettare la generazione successiva.

Le ferite provocate alla pianta da forbici o altri attrezzi aprono una via d'ingresso al fungo. Per questo le pratiche agricole influenzano in modo diretto la diffusione della malattia.

Il fungo vive come parassita del mais. La sua crescita all'interno della pianta provoca clorosi, accumulo di antocianine, riduzione della crescita e la comparsa di tumori che ospitano le teliospore in sviluppo.

Le teliospore servono a superare l'inverno e restano vitali nel suolo, pronte a infettare la stagione successiva. Sono il principale mezzo con cui il patogeno si conserva tra un anno e l'altro.

Per difendersi dalla pianta, il fungo attiva una risposta allo stress ossidativo regolata dal gene YAP1, che lo protegge dalla reazione difensiva del mais e ne sostiene la virulenza. Lo stesso organismo dispone anche di un sistema di riparazione del DNA per ricombinazione, che lo aiuta a sopravvivere ai danni causati dalle difese dell'ospite.

Il carbone del mais riduce la resa delle colture e le piante gravemente colpite vengono spesso distrutte, anche se alcuni agricoltori le usano per preparare insilato. In Messico, invece, le galle immature sono molto apprezzate come delicatezza, con il nome di huitlacoche.

Il consumo ha origini nella cucina azteca. Il sapore è legato a composti come il sotolone e la vanillina, oltre allo zucchero glucosio. Il huitlacoche fornisce lisina, un amminoacido essenziale che l'organismo non sa produrre da solo, e contiene beta-glucani e proteine in quantità paragonabili o superiori a quelle di molti funghi commestibili.

Negli Stati Uniti e in Europa il fungo ha fatto fatica a entrare nella dieta, perché molti agricoltori lo considerano una malattia. Nel 1989 la James Beard Foundation ha organizzato una cena dedicata, e il fungo è stato ribattezzato «tartufo messicano». Anche alcune popolazioni native del Nord America, come gli Hidatsa del Dakota del Nord, lo consumavano, e i Zuni del Sud-Ovest lo hanno usato in ambito tradizionale.

1. In Messico alcuni contadini diffondono intenzionalmente le spore nei campi per aumentare la presenza del fungo, che in certe zone viene chiamato «hongo de maíz».
2. Ustilago maydis è un modello di ricerca apprezzato per la sua crescita simile a quella del lievito, e il suo genoma è stato interamente sequenziato.
3. La facilità con cui il fungo può essere modificato geneticamente permette ai ricercatori di studiare con relativa semplicità l'interazione tra patogeno e ospite.