Ricerca di marcatori filogenetici coinvolti nell'aggregazione dei suoli per funghi micorrizici arbuscolari​

Le micorrize sono simbiosi mutualistiche che s'instaurano tra i funghi e le radici delle piante. I funghi micorrizici arbuscolari appartengono al subphylum Glomeromycotina e sono biotrofi obbligati. Quest'associazione migliora la nutrizione delle piante e ne incrementa la resistenza agli stress biotici ed abiotici, i funghi invece ricevono dalle piante ospiti una parte dei loro fotosintetati sotto forma di zuccheri. Ricerche recenti sulla simbiosi arbuscolare hanno dimostrato che le piante possono fornire al fungo anche lipidi. Questi funghi esercitano un ruolo importante anche a livello ecosistemico, in quanto partecipano ai cicli dei nutrienti, riducono la lisciviazione dei nutrienti nel suolo e ne migliorano la struttura contribuendo all'aggregazione delle sue particelle attraverso il network miceliare e la glomalina. La glomalina è una glicoproteina recalcitrante, rilasciata nel suolo durante il turnover ifale e dopo la morte dei funghi. Essa partecipa all'aggregazione del suolo, che in questo modo risulta essere più fertile, e svolge inoltre un ruolo importante nel sequestro del carbonio. Il mio lavoro sperimentale si è inserito all'interno di un progetto di ricerca il cui obiettivo era quello di disegnare primers per amplificare il gene codificante per la glomalina di alcuni funghi micorrizici e creare un dataset di sequenze di riferimento per usare il gene della glomalina come nuovo marker molecolare, da affiancare a quelli già disponibili, per approfondire i rapporti filogenetici tra le diverse specie di funghi arbuscolari. In particolare, lo scopo del mio lavoro era quello di estrarre ed amplificare il DNA fungino da substrati con inoculi micorrizici e suolo per poterlo sequenziare ed ampliare pertanto il dataset sopracitato. Per lo svolgimento del lavoro sperimentale ho applicato tecniche di biologia molecolare: estrazione del DNA, quantificazione, PCR, purificazione dei prodotti di PCR, clonaggio, selezione mediante PCR delle colonie ricombinanti. L'estrazione del DNA dai substrati contenenti gli inoculi micorrizici è avvenuta con successo e tutti i campioni estratti presentavanouna concentrazione di DNA sufficiente per le analisi successive. Come risultato della PCR primaria, con i primers per la glomalina, non per tutti i campioni è stata ottenuta una banda. Per i campioni che hanno dato esito negativo si è pertanto proceduto ad effettuare una PCR secondaria (nested PCR) per confermare l'assenza di un target amplificabile dai primers utilizzati. In seguito alla PCR i prodotti sono stati purificati e quantificati. Per alcuni dei prodotti ottenuti dalla PCR primaria si è proceduto con il clonaggio e da 23 cloni risultati positivi è stato estratto il DNA plasmidico di cui è stata calcolata la concentrazione per l'invio dei campioni alla ditta di sequenziamento. Il sequenziamento del DNA plasmidico ha prodotto numerose sequenze nucleotidiche, che sono state inserite in un albero filogenetico allo scopo di confrontarle con altre precedentemente ottenute e di affiliarle a taxon fungini già descritti o potenzialmente nuovi. L'analisi filogenetica ha confermato la posizione delle nuove sequenze ottenute come appartenenti al gruppo delle Glomerales, ed in particolare ad alcuni taxa del genere Rhizoglomus. L'obiettivo iniziale del mio lavoro è stato pertanto raggiunto, infatti attraverso le analisi condotte è stato possibile inserire nuove sequenze tra quelle già presenti nell'albero filogenetico.