CONSERVAZIONE DELLA BIODIVERSITA’ DEI FUNGHI MICORRIZICI

5/7/2018 CONSERVAZIONE DELLA BIODIVERSITA’ DEI FUNGHI MICORRIZICI - slidepdf.com

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CONSERVAZIONE DELLA BIODIVERSITA’ DEI FUNGHI MICORRIZICINELLE AREE AGRICOLE DELLA RISERVA DELLA BIOSFERA UNESCO

“SELVA PISANA”

Manuela Giovannetti1, Luciano Avio2, Stefano Bedini1, Caterina Cristani1,Cristiana Sbrana2, Alessandra Turrini1

1 Dipartimento di Biologia delle Piante Agrarie, Università di Pisa

2 Istituto di Biologia e Biotecnologia Agraria, CNR, U.O. Pisa



Finora sono state descritte circa 1.700.000 specie diversedi piante, animali, invertebrati, microrganismi.

Molte di più ne esistono in natura, circa 13 milioni di specie

Per esempio, il numero stimato di specie di funghi è di1.500.000 e ne sono state descritte finora solo 72.000,cioè solo il 4.8%



In anni recenti é cresciuta la consapevolezza da partedegli scienziati della necessità di realizzare un

inventario della biodiversità.

E’ cresciuta la consapevolezza dell'importanza deimusei, delle collezioni, degli archivi, per stimolare leiniziative a favore della conservazione della

biodiversità, e di programmi di ricerca integrati per losviluppo di infrastrutture per scoprire e capire lamolteplicità delle relazioni tra specie diverse di piante,animali, microorganismi.



La descrizione della biodiversità é necessaria per potercostruire una immagine della abbondanza e delladistribuzione dei biota e delle specie endemiche, cherappresentano i dati fondamentali su cui basare ognidecisione riguardante strategie di conservazione e progettidi gestione ambientale.

Le collezioni sono essenziali per ogni tipo diricerca sulla biodiversità e stanno alla ricercasulla biodiversita' come i database e le librerie digeni stanno agli studi di genomica



PERCHE' CONSERVARE?

Perché le specie esistenti si stanno estinguendo 100-10.000volte più velocemente di quanto specie nuove possano farela loro comparsa. Soprattutto a causa dell'impatto umanosull'ambiente. Perché gli esseri umani stanno distruggendola maggior parte degli habitats più ricchi di specie. (Pimm &

Raven, 2000, Nature, 403, 843-845).



Perché la grande diversità genetica presente nellepopolazioni e nelle specie naturali rappresenta una

risorsa per la possibilità di sfruttamento biotecnologicoda parte delle future generazioni (nuove medicine enuovi tipi di cibo). Tenendo conto che oggi noiotteniamo il 90% delle calorie della nostra dietautilizzado solamente 30 specie di piante e che solo 14

specie animali rappresentano il 90% del nostrobestiame da allevamento.



QUALIORGANISMI E

HABITATS

MERITANO DIPIÙ LANOSTRA

ATTENZIONE?



"BIODIVERSITY HOTSPOTS“"gli ambienti naturali contenenti numeri

eccezionalmente alti di specie minacciate che non

sono reperibili in altri luoghi"gli habitats ricchi in specie endemiche minacciatedalle attività umane

(Myers et al., 2000, Nature, 403, 853-858)



Quali sono le specie endemicheminacciate dalle attività umane?

Alcuni microrganismi del suolo, che sonoessenziali per il completamento dei cicli

biogeochimici, per la fertilità del suolo e per

la nutrizione delle piante, la cui scomparsapotrebbe causare a cascata la scomparsa dimolte specie vegetali e animali.

I FUNGHI CHE VIVONO IN ASSOCIAZIONECON LE RADICI DELLE PIANTE E CHE FORMANO

MICORRIZE



In naturail 90% dellepiante

non possiederadici, maMICORRIZE



Tipi di MICORRIZE

EctomicorrizeEctomicorrize

Ericoidi

Orchidoidi

Arbuscolari

EctoendomicorrizeEctoendomicorrize

EndomicorrizeEndomicorrize



Zona di bosco sclerofillo

Depressioni interdunali

Bosco di transizione

Elofite nelle depressioni retrodunali

Psammoalofite nelle dune sabbiose

M i c or r i z e a r b u s c ol a r i

P iante non micorriz iche

Ectomicorr ize

M i c or r i z e a r b u t o i d i

M icorr ize er ico id i

M icorr ize de l le orch ide

Micorrize arbuscolari

Piante non micorriziche

Ectomicorrize

TIPI DI MICORRIZE PRESENTI NELLA RISERVADELLA BIOSFERA “SELVA PISANA”



L’interazione trapianta e fungo è

MUTUALISTICAI funghi ricevono glizuccheri che sono

incapaci disintetizzare e lepiante ricevono

nutrienti mineraliassorbiti dal terrenoattraverso la vasta

rete miceliareextraradicale



Il micelio micorrizico extraradicale che connettepiante diverse e ridistribuisce le risorse all’interno

della comunità vegetale è stato definito dallarivista Nature ”wood wide web”



AMF biodiversity isfundamental for the

maintenance of

aboveground biodiversity.Nature, 96, 9-72, 1998.

0

0.2

0.4

0.6

0.8

Simpson's dive rsity index0 2 4 6 8 10 12 14

70

80

90

100

110

120

130

Shoot biomass (g m

-2)

0 2 4 6 8 10 12 14

2

3

4

5

6

7

Hyphal length (m g

-1soil)

0 2 4 6 8 10 12 14

0

5

10

15

20

Soil P (mg kg

-1soil)

0 2 4 6 8 10 12 14



Teoria di Pirozynski e Malloch (1975) sul ruolo

fondamentale svolto dai funghi simbionti nellacolonizzazione delle terre emerse da parte dellepiante.

Basata su reperti fossili di radici



Studi molecolari successivi, basati sul sequenziamentodi geni codificanti per la Small Sub-Unit dell'RNAribosomale (SSU), hanno confermato la stima per l'origine

e la diversificazione dei funghi AM a 353-462 Ma (Nature,1993), la presenza di un solo genere, Glomus comeAMF ancestrale, e la coincidenza con la presenza delleprime piante terrestri, 415 Ma.

Per questo i funghi micorrizici arbuscolari sono considerativeri e propri “fossili viventi”.



I funghi micorriziciarbuscolari,

fondamentali per la

nutrizione delle piantee per

l’approvvigionamentodi acqua soprattutto

nei terreni sabbiosi ed

aridi, sono a rischio diestinzione nei terreni

coltivati

T. Helgason et al.

“PLOUGHING UP THEWOOD-WIDE-WEB?”

Nature, 394, p. 431,1998.



PRELIEVO: campioni di suolo agrario al termine del ciclo colturale disoia e mais. 6 prelievi per parcella (circa 2 Kg suolo), mescolati,

seccati all’aria, setacciati attraverso maglie di 2 mm e conservati a4°C in sacchetti di polietilene.

WET-SIEVING AND DECANTING: 3 sottocampioni di 50 gognuno filtrati in acqua attraverso una serie di setacci (maglie di700, 300, 100 μm). Il materiale presente su ogni setaccio raccolto eposto in piastre Petri per l’analisi quali-quantitativa delle spore di

funghi AM.

VALUTAZIONE DELLA PRESENZA DELLE DIVERSE SPECIE DIFUNGHI MICORRIZICI ARBUSCOLARI NELLA RISERVA DLLA

BIOSFERA UNESCO “SELVA PISANA”



VALUTAZIONE DELLA PRESENZA DELLE DIVERSE SPECIE DIFUNGHI MICORRIZICI ARBUSCOLARI NELLA RISERVA DLLA

BIOSFERA UNESCO “SELVA PISANA”

ANALISI MORFOLOGICA: le spore dei funghi AM sono stateconteggiate , dividendole per morfotipo, ed identificate tramitemetodi di tassonomia classici.



VALUTAZIONE DELLA PRESENZA DELLE DIVERSESPECIE DI FUNGHI MICORRIZICI ARBUSCOLARI

NELLA RISERVA DLLA BIOSFERA UNESCO

“SELVA PISANA”

IL NUMERO TOTALE DELLE SPORE TROVATE NEI SITI

COLTIVATI CON METODI BIOLOGICI VARIAVA

DA 400 A 1200 PER 100 GRAMMI DI SUOLO.



300 pb

200 pb

1 0 0 p b

Con l’enzima Hinf Itutti i campioni ,

eccetto il 2 (spora),

presentano un profilosimile a quello di G.

mosseae IMA1 (GM).

M GM 1 2 3 4 5 6 M

L’enzima MspI eccettonel caso del campione 2(spora) produce un unicoprofilo, simile a quello di

G. mosseae IMA1 (GM).

300 p b

200 p b

1 00 p b

M GM 1 2 3 4 5 6 M



CONCLUSIONI

Le due aree agricole studiate all’interno della Riserva

delle Biosfera UNESCO “Selva Pisana” si sono rivelatearee ad alto valore naturalistico per la presenza in essedi specie fungine benefiche fondamentali per la fertilitàdel suolo e la nutrizione delle piante.

Sono stati identificati 11 morfotipi diversi di funghi

micorrizici atbuscolari, Tra questi erano presenti siaspecie frequentemente rilevate nei terreni agrari(appartenenti al genere Glomus) che specie consideratein via di estinzione, perché più sensibili ai disturbiantropici (appartenenti al genere Scutellospora).

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