Micorrizas y levaduras asociadas a Nothofagus nervosa (Phil.) Dim. et Mil. (Raulí) en poblaciones naturales y en plantas cultivadas en vivero

Abstract

Las micorrizas son asociaciones simbióticas generalmente mutualistas que se establecen entre distintos hongos del suelo y las raíces de la mayoría de las plantas. Esta simbiosis influye en la aptitud vegetal ya que está directamente relacionada con la absorción de nutrientes y agua. Además, el micelio que las micorrizas forman en el suelo provee una mayor área de interacción con otros microorganismos, encontrándose entre éstos las levaduras y hongos dimórficos. En los bosques templados y boreales, el establecimiento, crecimiento y supervivencia de distintas especies arbóreas es generalmente dependiente de las ectomicorrizas (EcM) presentes en sus raíces. Las especies comprendidas en el género Nothofagus son las dominantes en los bosques templado-fríos de América del Sur, y todas ellas han sido descriptas como ectomicorrícicas, presentando generalmente valores de colonización elevados. Entre ellas, N. nervosa (= N. alpina) corresponde a una especie de importancia económica, ya que posee madera de alta calidad apreciada en los mercados nacional e internacional. En Argentina, muchas de las poblaciones naturales de N. nervosa (Raulí) han sido drásticamente afectadas por la sobreexplotación. Esta situación llevó a que se implementaran programas de conservación y domesticación de esta especie forestal. Entre los diferentes aspectos que deben considerarse en estos programas se encuentran aquellos microorganismos que puedan incrementar el crecimiento de la planta, facilitando su establecimiento y posterior desarrollo en el campo. Entre ellos se encuentran las micorrizas y levaduras asociadas a la especie en estudio. Se planteó como objetivo general de este trabajo de Tesis analizar la diversidad y abundancia de micorrizas y levaduras asociadas a N. nervosa en condiciones naturales y en plantas cultivadas en vivero a fin de describir su comportamiento micorrícico y obtener información relevante para los programas de domesticación de esta especie forestal. Para la identificación de los hongos se emplearon técnicas tradicionales (anatomorfología macro y microscópica de los ectomorfotipos hallados y métodos convencionales de caracterización morfológica en el caso de las levaduras) y herramientas moleculares (microsatélites, amplificación de región D1/D2 e ITS) seguidas de secuenciación. Se estudiaron las levaduras y hongos dimórficos presentes en la superficie de los frutos de N. nervosa que son utilizados para su cultivo en vivero. Se determinó que los procesos de conservación de los frutos en cámara de frío y de ruptura de la dormancia de las semillas (lavado en agua fría durante 5 días) alteran las comunidades de levaduras y hongos dimórficos: la primera reduce significativamente el número y diversidad de estos hongos, mientras que la última tiende a cambiar la composición de las comunidades. Se aislaron un total de 17 especies, perteneciendo la mayor parte de ellas al Phylum Ascomycota. La mayoría de ellas eran pigmentadas, formaban micelio y sintetizaban micosporinas. Se llevó a cabo un ensayo en el vivero del INTA EEA Bariloche que consistió en cultivar ejemplares de N. nervosa durante 2 años bajo las condiciones de cultivo utilizadas en los procesos de domesticación y evaluar el comportamiento micorrícico de las plántulas durante ese período de tiempo. Para ello se sembraron las semillas en un sustrato compuesto por turba y arena sin aporte externo de inóculo micorrícico y se analizaron las raíces de las plántulas periódicamente para estudiar la ocurrencia de EcM y micorrizas arbusculares (MA). Al año de edad la mitad de las plántulas fueron trasplantadas al cantero, que se encuentra a la intemperie y sin fertirriego. Las plántulas desarrollaron EcM entre los 6 meses y el año de edad. Los ejemplares trasplantados al cantero presentaron menor crecimiento y porcentaje de colonización. Las 2 especies formadoras de EcM más abundantes fueron Tomentella ellisii y EcM Ascomicética sp. 1. En las plántulas de 2 años instaladas en el cantero se identificaron especies de hongos ectomicorrícicos no registrados en el invernáculo. En ninguna de las plántulas se observaron MA. Para estudiar el comportamiento micorrícico de N. nervosa en el campo se consideraron diferentes categorías de edad: plántulas nativas, jóvenes nativos, adultos nativos y jóvenes provenientes de procesos de domesticación e implantados en ensayos bajo bosque nativo y bajo una plantación de pinos. Se muestrearon 5 individuos de cada una de estas categorías en 2 estaciones del año: otoño y primavera. Todos los ejemplares de N. nervosa analizados presentaron EcM en sus sistemas radicales. En el bosque los valores de colonización fueron superiores al 90 %. Se registraron diferencias en los porcentajes, riqueza y diversidad de EcM respecto de la edad de las plantas y de la estación del año. En los jóvenes implantados bajo pino los porcentajes de colonización y diversidad de EcM fueron significativamente menores que en el bosque nativo. Del total de 31 grupos de ectomorfotipos conformados en base a características macromorfológicas, se identificaron 26 especies formadoras de EcM, la mayoría de ellas comprendidas en el Phylum Basidiomycota. El orden Agaricales y las especies del género Cortinarius fueron las más abundantes y ampliamente distribuidas. No se observaron especies en común entre el bosque nativo y a la plantación de pinos. Los hongos formadores de EcM también presentaron patrones de distribución asociados a las distintas categorías de edad y estaciones. No se registraron MA en ninguno de los ejemplares analizados. Para evaluar la diversidad fúngica del suelo circundante a las raíces de los individuos jóvenes de N. nervosa de diferentes procedencias implantados en el bosque y la plantación de pinos se realizó un análisis de Electroforesis en Gel con Gradiente de Temperatura (Temperature Gradient Gel Electrophoresis - TGGE). También se aislaron e identificaron levaduras y hongos dimórficos a partir de los ectomorfotipos correspondientes a jóvenes nativos y cultivados. A partir de ambos análisis se determinó que las comunidades de hongos presentes en el suelo y en la superficie de los ectomorfotipos fueron completamente diferentes entre el bosque nativo y la plantación de pinos, predominando los pertenecientes al Phylum Basidiomycota en el primero y aquellos incluidos en el Phylum Ascomycota en la última. A partir de los ectomorfotipos se aislaron 16 especies de levaduras y hongos dimórficos. A diferencia de las halladas en los frutos, la mayor parte de las mismas no presentaban pigmentos ni micelio y no sintetizaban micosporinas. También en base a los análisis de TGGE pudieron señalarse algunas tendencias que sugieren que la diversidad genética de las poblaciones de las cuales se coleccionan los frutos para cultivar las plántulas de N. nervosa influye sobre las comunidades fúngicas del suelo. En cada Capítulo se discuten las implicancias ecológicas y las posibles aplicaciones de los resultados obtenidos, y se relacionan los mismos con la importancia que podrían tener en los procesos de domesticación de esta importante especie forestal. La información presentada en este trabajo de Tesis contribuye a la descripción de la bioecología de N. nervosa y de las comunidades fúngicas asociadas a esta especie. Asimismo, aporta información que puede ser tenida en cuenta en los programas de domesticación para plantear recomendaciones de cultivo, inoculación y manejo, a fin de establecer futuras estrategias de conservación y uso sustentable de los sistemas naturales.