Le comunità dei funghi micorrizici, come altre comunità microbiche nel suolo, possono modificare la loro composizione nel tempo in relazione a diversi fattori; questo fenomeno tuttavia è poco studiato nelle simbiosi delle Orchidee, in quanto la maggior parte dei lavori pubblicati prende in considerazione brevi periodi di campionamento. Questo lavoro di tesi si è focalizzato su Anacamptis morio, un'orchidea fotosintetica mediterranea, in un sito già utilizzato in precedenti lavori. La comunità fungina nelle radici micorrizate di A. morio è stata analizzata in diversi stadi vegetativi (6 campioni per ognuna delle 5 fasi fenologiche della pianta). La micodiversità è stata analizzata tramite estrazione di DNA dalle strutture fungine intracellulari (peloton), amplificazione PCR della regione ribosomale ITS e clonaggio. Le sequenze ottenute sono state analizzate con tecniche bioinformatiche inferenziali. Contemporaneamente, si è proceduto con un'analisi del contenuto in isopi stabili (15N e 13C) nei tessuti vegetali; questi isotopi permettono di capire l'entità e la direzione degli scambi che avvengono tra ospite e simbionte. I risultati hanno confermato l'associazione delle orchidee fotosintetiche con un ampio range di funghi noti come simbionti di orchidee fotoautotrofe, in particolari nei generi Ceratobasidium e Tulasnella. Si è riscontrata inoltre la presenza di ascomiceti dell'ordine Pezizales ed alcuni funghi saprotrofi, tra cui basidiomiceti (Thanatephorus cucumeris, Schizophyllum commune, Stereum hirsutum, Lepista sp., Coniodiophora olivacea) ed ascomiceti (Alternaria sp. e Fusarium sp.). L'ampliamento della finestra di campionamento ha messo in evidenza delle interessanti variazioni nella composizione della comunità micorrizia in relazione alle diverse fasi fenologiche, con differenze nei profili di micodiversità statisticamente significativi. La distribuzione di isotopi stabili ha confermato un flusso di nutrienti azotati dal fungo alla pianta, con valori confrontabili a quelli già noti in letteratura. Il movimento di carbonio organico, valutato attraverso il contenuto di 13C in A. morio, subisce invece forti variazioni nel tempo. Queste variazioni suggeriscono che il periodo di massimo dispendio energetico per la pianta, in prossimità della fioritura, coincida con un maggiore apporto di carbonio organico da parte del fungo. Durante il resto dell'anno il contenuto isotopico della pianta è in linea con il comportamento di altre specie della tribù Orchideae, con un passaggio di carbonio tra fungo e pianta verosimilmente bidirezionale. In conclusione, il dinamismo osservato in A. morio nei cinque periodi campionati suggerisce una qualche relazione tra le esigenze nutrizionali della pianta e la sua micodiversità.

Dinamismo stagionale della comunità micorrizica legata all'orchidea mediterranea Anacamptis morio

ADAMO, MARTINO
2011/2012

Abstract

Le comunità dei funghi micorrizici, come altre comunità microbiche nel suolo, possono modificare la loro composizione nel tempo in relazione a diversi fattori; questo fenomeno tuttavia è poco studiato nelle simbiosi delle Orchidee, in quanto la maggior parte dei lavori pubblicati prende in considerazione brevi periodi di campionamento. Questo lavoro di tesi si è focalizzato su Anacamptis morio, un'orchidea fotosintetica mediterranea, in un sito già utilizzato in precedenti lavori. La comunità fungina nelle radici micorrizate di A. morio è stata analizzata in diversi stadi vegetativi (6 campioni per ognuna delle 5 fasi fenologiche della pianta). La micodiversità è stata analizzata tramite estrazione di DNA dalle strutture fungine intracellulari (peloton), amplificazione PCR della regione ribosomale ITS e clonaggio. Le sequenze ottenute sono state analizzate con tecniche bioinformatiche inferenziali. Contemporaneamente, si è proceduto con un'analisi del contenuto in isopi stabili (15N e 13C) nei tessuti vegetali; questi isotopi permettono di capire l'entità e la direzione degli scambi che avvengono tra ospite e simbionte. I risultati hanno confermato l'associazione delle orchidee fotosintetiche con un ampio range di funghi noti come simbionti di orchidee fotoautotrofe, in particolari nei generi Ceratobasidium e Tulasnella. Si è riscontrata inoltre la presenza di ascomiceti dell'ordine Pezizales ed alcuni funghi saprotrofi, tra cui basidiomiceti (Thanatephorus cucumeris, Schizophyllum commune, Stereum hirsutum, Lepista sp., Coniodiophora olivacea) ed ascomiceti (Alternaria sp. e Fusarium sp.). L'ampliamento della finestra di campionamento ha messo in evidenza delle interessanti variazioni nella composizione della comunità micorrizia in relazione alle diverse fasi fenologiche, con differenze nei profili di micodiversità statisticamente significativi. La distribuzione di isotopi stabili ha confermato un flusso di nutrienti azotati dal fungo alla pianta, con valori confrontabili a quelli già noti in letteratura. Il movimento di carbonio organico, valutato attraverso il contenuto di 13C in A. morio, subisce invece forti variazioni nel tempo. Queste variazioni suggeriscono che il periodo di massimo dispendio energetico per la pianta, in prossimità della fioritura, coincida con un maggiore apporto di carbonio organico da parte del fungo. Durante il resto dell'anno il contenuto isotopico della pianta è in linea con il comportamento di altre specie della tribù Orchideae, con un passaggio di carbonio tra fungo e pianta verosimilmente bidirezionale. In conclusione, il dinamismo osservato in A. morio nei cinque periodi campionati suggerisce una qualche relazione tra le esigenze nutrizionali della pianta e la sua micodiversità.
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