Negli ultimi anni il consumo di mirtilli (Vaccinium spp) ha fatto registrare un aumento sia come prodotti alimentari che come nutraceutici, per le loro molteplici virtù nutrizionali e salutistiche. Le piante della famiglia delle Ericaceae, di cui fanno parte i mirtilli, instaurano con le loro radici una relazione simbiotica con funghi del suolo definiti funghi micorrizici ericoidi (ERM). Questa simbiosi permette alle piante ospiti di accedere agli elementi nutritivi difficilmente disponibili nei terreni poveri, torbosi e acidi in cui crescono. Le radici, inoltre, interagiscono con moltissimi altri microrganismi del suolo, definiti nel loro insieme “microbiota”, che esplicano numerose funzioni positive per la pianta. Il mio percorso di tirocinio e poi di tesi mi ha permesso di svolgere sia attività in campo che in laboratorio. L’obiettivo del progetto è quello di analizzare e confrontare il microbiota del suolo e quello associato alle radici in due mirtilleti presenti in due differenti siti colturali (Verzuolo e Martiniana Po). Ad alcune delle piante selezionate è stato addizionato, in corrispondenza dell’apparato radicale, un inoculo microbico commerciale, utilizzato per migliorare la performance delle colture, allo scopo di analizzare successivamente l’effetto dell’inoculo su tali piante e di confrontare il microbiota di piante inoculate e non inoculate . A tale scopo sono stati applicati due approcci: uno coltura-dipendente, che ha compreso l’isolamento di ceppi fungini dalle radici di mirtillo campionate in campo; e uno ad alta profondità, basato sul sequenziamento su larga scala e la descrizione della diversità batterica e fungina associata alle radici di mirtillo. Il primo approccio ha permesso l’isolamento e l’ottenimento in coltura pura di due ceppi di Hyaloscypha epaticicola, un fungo simbionte ericoide. Il loro reinoculo su piantine di mirtillo coltivate in vitro ha permesso la verifica del potenziale micorrizico di tali ceppi. La mappatura delle comunità fungine e batteriche associate al suolo e alle radici di mirtillo mediante la metodica di sequenziamento definita “metabarcoding” ha permesso di identificare come driving forces della biodiversità il fattore “sito” (Martiniana Po versus Verzuolo) e il comparto considerato (suolo nudo vs rizosfera vs comparto intraradicale). L’inoculo commerciale applicato non sembra invece aver avuto un impatto determinante sulla diversità dei microrganismi di suolo, rizosfera e radici. Il comparto intraradicale mostra la presenza di una comunità microbica estremamente diversificata rispetto a quella di suolo e rizosfera, all’interno della quale una grande porzione è rappresentata da diverse specie di funghi micorrizici ericoidi, mostrando che una grande diversità di simbionti nei siti considerati e nelle condizioni colturali attuali sono in grado di associarsi a mirtillo. La mappatura delle comunità microbiche dei suoli agrari e l’analisi dell’effetto che i biostimolanti hanno sul microbiota della rizosfera, rappresentano un punto cruciale dello sviluppo di questo progetto, volto ad un utilizzo mirato e consapevole degli inoculi microbici in agricoltura. L'obiettivo finale, quindi, è quello di ripristinare, mantenere e migliorare la biodiversità e funzionalità microbica dei suoli per rendere più efficaci i sistemi produttivi.

Analisi delle comunità microbiche associate alle radici di mirtillo coltivato: possibili implicazioni agronomiche

TRUSSARDI, MARTINA
2022/2023

Abstract

Negli ultimi anni il consumo di mirtilli (Vaccinium spp) ha fatto registrare un aumento sia come prodotti alimentari che come nutraceutici, per le loro molteplici virtù nutrizionali e salutistiche. Le piante della famiglia delle Ericaceae, di cui fanno parte i mirtilli, instaurano con le loro radici una relazione simbiotica con funghi del suolo definiti funghi micorrizici ericoidi (ERM). Questa simbiosi permette alle piante ospiti di accedere agli elementi nutritivi difficilmente disponibili nei terreni poveri, torbosi e acidi in cui crescono. Le radici, inoltre, interagiscono con moltissimi altri microrganismi del suolo, definiti nel loro insieme “microbiota”, che esplicano numerose funzioni positive per la pianta. Il mio percorso di tirocinio e poi di tesi mi ha permesso di svolgere sia attività in campo che in laboratorio. L’obiettivo del progetto è quello di analizzare e confrontare il microbiota del suolo e quello associato alle radici in due mirtilleti presenti in due differenti siti colturali (Verzuolo e Martiniana Po). Ad alcune delle piante selezionate è stato addizionato, in corrispondenza dell’apparato radicale, un inoculo microbico commerciale, utilizzato per migliorare la performance delle colture, allo scopo di analizzare successivamente l’effetto dell’inoculo su tali piante e di confrontare il microbiota di piante inoculate e non inoculate . A tale scopo sono stati applicati due approcci: uno coltura-dipendente, che ha compreso l’isolamento di ceppi fungini dalle radici di mirtillo campionate in campo; e uno ad alta profondità, basato sul sequenziamento su larga scala e la descrizione della diversità batterica e fungina associata alle radici di mirtillo. Il primo approccio ha permesso l’isolamento e l’ottenimento in coltura pura di due ceppi di Hyaloscypha epaticicola, un fungo simbionte ericoide. Il loro reinoculo su piantine di mirtillo coltivate in vitro ha permesso la verifica del potenziale micorrizico di tali ceppi. La mappatura delle comunità fungine e batteriche associate al suolo e alle radici di mirtillo mediante la metodica di sequenziamento definita “metabarcoding” ha permesso di identificare come driving forces della biodiversità il fattore “sito” (Martiniana Po versus Verzuolo) e il comparto considerato (suolo nudo vs rizosfera vs comparto intraradicale). L’inoculo commerciale applicato non sembra invece aver avuto un impatto determinante sulla diversità dei microrganismi di suolo, rizosfera e radici. Il comparto intraradicale mostra la presenza di una comunità microbica estremamente diversificata rispetto a quella di suolo e rizosfera, all’interno della quale una grande porzione è rappresentata da diverse specie di funghi micorrizici ericoidi, mostrando che una grande diversità di simbionti nei siti considerati e nelle condizioni colturali attuali sono in grado di associarsi a mirtillo. La mappatura delle comunità microbiche dei suoli agrari e l’analisi dell’effetto che i biostimolanti hanno sul microbiota della rizosfera, rappresentano un punto cruciale dello sviluppo di questo progetto, volto ad un utilizzo mirato e consapevole degli inoculi microbici in agricoltura. L'obiettivo finale, quindi, è quello di ripristinare, mantenere e migliorare la biodiversità e funzionalità microbica dei suoli per rendere più efficaci i sistemi produttivi.
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