Evaluación de la interacción entre endófitos Epichloë y endófitos septados oscuros y su impacto sobre la gramínea Bromus auleticus

• Autores: Terlizzi, Natalia Luisa
• Año de publicación: 2024
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Novas, María Victoria; Rodríguez, María Alejandra
• Materia: ENDOFITOS; EPICHLOË; DSE; BROMUS AULETICUS; HONGOS SOLUBILIZADORES DE FOSFORO; ENDOPHYTES; EPICHLOË; DSE; BROMUS AULETICUS; PHOSPHORUS SOLUBILIZING FUNGI
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Las plantas establecen asociaciones simultáneas con múltiples simbiontes, sin embargo, queda todavía mucho por explorar en lo referente al efecto de estas interacciones, particularmente en plantas silvestres. Algunas gramíneas C3, incluyendo las principales forrajeras invernales, se asocian a endófitos del género Epichloë. Tanto las especies de interés agronómico como las nativas silvestres, infectadas por estos endófitos (E+) presentan ventajas en cuanto a la germinación de semillas, desarrollo de biomasa y resistencia a la sequía. Los endófitos Epichloë también pueden modular la abundancia, diversidad, colonización y desarrollo de microorganismos rizosféricos y simbiontes de raíz. Otro grupo de simbiontes fúngicos de interés, asociados a las raíces, es el de los endófitos septados oscuros, conocidos como hongos DSE (dark septate endophytes). Debido a su heterogeneidad y los pocos estudios de interacción en relación con el número de taxones incluidos en este grupo y el amplio rango de hospedantes, aún no se ha establecido el tipo de asociación que mantienen con las plantas, pero existe un amplio consenso acerca del importante papel de estos hongos en los ecosistemas. Esta tesis está centrada en contribuir al conocimiento de la interacción simultánea entre los endófitos Epichloë y los endófitos DSE en asociación a Bromus auleticus, una gramínea silvestre con potencial forrajero. Para esto, se identificaron molecularmente 29 cepas de DSE aisladas de raíces de plantas E+ y E- de B. auleticus, lo que permitió analizar la riqueza y diversidad de las cepas en relación al estatus endófito del hospedante. Con el objetivo de confirmar el tipo de asociación que las cepas de hongos DSE establecen con B. auleticus, se realizaron ensayos in vitro de resíntesis. Para identificar caracteres de interés en las cepas de DSE, se realizó un screening en medio sólido NBRIP para seleccionar aquellas cepas de DSE endofíticas con capacidad de solubilizar P. Las que arrojaron resultados positivos fueron evaluadas en un estudio en medio líquido NBRIP, donde se emplearon diferentes fuentes de P y se cuantificó la solubilización. También se correlacionó la tasa de crecimiento de las cepas con su naturaleza endofítica y patrón de colonización radical y se evaluó una cepa en dos etapas de desarrollo de B. auleticus. Finalmente, con el objetivo de analizar de manera simultánea la respuesta del hospedante a la asociación con endófitos Epichloë, endofitos DSE y a la adición de P al sustrato, se realizó un ensayo in vivo en el campo experimental donde se seleccionó la cepa de DSE con mayor capacidad para solubilizar P. Los resultados más relevantes muestran una mayor diversidad y riqueza de cepas de DSE, asociadas a plantas E+, respecto a las plantas E-, por lo que se propone que los endófitos de vástago Epichloë favorecen el establecimiento de cepas de DSE. El estudio de esta Tesis refleja la complejidad de las interacciones múltiples. Siendo que Epichloë podría modular la diversidad de hongos DSE asociada a las raíces de B. auleticus y la asociación simultánea de este con hongos DSE tiene un efecto positivo sobre el crecimiento del hospedante.
Plants establish simultaneous associations with multiple symbionts, however, much remains to be explored regarding the effect of these interactions, particularly in wild plants. Some C3 grasses, including the major winter forages, associate with endophytes of the genus Epichloë. Both species of agronomic interest and wild natives infected by these endophytes (E+) show advantages in terms of seed germination, biomass development and drought resistance. Epichloë endophytes can also modulate the abundance, diversity, colonization and development of rhizospheric microorganisms and root symbionts. Another group of fungal symbionts of interest, associated with roots, is the dark septate endophytes, known as DSE (dark septate endophytes) fungi. Due to their heterogeneity and the few interaction studies in relation to the number of taxa included in this group and the wide range of hosts, the type of association they maintain with plants has not yet been established, but there is a broad consensus about the important role of these fungi in ecosystems. This thesis is focused on contributing to the knowledge of the simultaneous interaction between Epichloë endophytes and DSE endophytes in association with Bromus auleticus, a wild grass with forage potential. For this purpose, 29 DSE strains isolated from roots of E+ and E- plants of B. auleticus were molecularly identified, which allowed us to analyze the richness and diversity of the strains in relation to the endophytic status of the host. In order to confirm the type of association that DSE fungal strains establish with B. auleticus, in vitro resynthesis assays were performed. To identify traits of interest in the DSE strains, a screening in solid NBRIP medium was carried out to select those endophytic DSE strains with the ability to solubilize P. Those with positive results were evaluated in a study in liquid NBRIP medium, where different P sources were used and solubilization was quantified. The growth rate of the strains was also correlated with their endophytic nature and radical colonization pattern, and a strain was evaluated in two stages of development of B. auleticus. Finally, in order to simultaneously analyze the host response to the association with Epichloë endophytes, DSE endophytes and the addition of P to the substrate, an in vivo assay was performed in the experimental field where the DSE strain with the highest capacity to solubilize P was selected. The most relevant results show a greater diversity and richness of DSE strains, associated with E+ plants, with respect to E- plants, so it is proposed that Epichloë stem endophytes favor the establishment of DSE strains. The study of this Thesis reflects the complexity of multiple interactions. Being that Epichloë could modulate the diversity of DSE fungi associated with B. auleticus roots and the simultaneous association of it with DSE fungi has a positive effect on host growth.
Fil: Terlizzi, Natalia Luisa. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.