In vitro propagation of a cuban Arbuscular Mycorrhizal Fungal strain and factible bacteria's association / Propagación in vitro de una cepa cubana de Hongos Micorrízicos Arbusculares y su factible asociación a bacterias

ABSTRACT In vitro root cultivation techniques based on modified root systems are often used in studies on Arbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF). It is a simplified but powerful tool to investigate AMF root colonization and development of the extraradical mycelium. The aim of this study was to establish and characterize the in vitro culture of a Cuban strain of Rhizophagus irregularis (INCAM 11) by using transformed chicory roots. For that, superficially disinfected propagules of R. irregularis were co-culture with the hairy transformed chicory roots on Modified Strullu and Romand (MSR) medium during five months. Spore germination was observed 3-5 days after surface disinfection. The first contact between AMF hyphae and roots occurred 1 - 3 days after germination and a significant production of extensive extraradical mycelium was observed. New spore formation started within 21 - 25 days. After 5 months, 2000 spores could be observed per plate which were able to germinate, colonize, establish and reproduce again spores when associated to young transformed roots of chicory. The most frequent associated microorganism to the in vitro culture of INCAM 11 was isolated and identified as Paenibacillus sp.

RESUMEN Las técnicas de cultivo de raíces in vitro basadas en sistemas de raíces modificadas se utilizan a menudo en los estudios sobre hongos micorrízicos arbusculares (HMA). Es una herramienta simplificada pero poderosa para investigar la colonización de las raíces de los HMA y el desarrollo del micelio extrarradical. El objetivo de este estudio fue establecer y caracterizar el cultivo in vitro de una cepa cubana de Rhizophagus irregularis (INCAM 11) utilizando raíces transformadas de achicoria. Para ello, propágulos de R. irregularis desinfectados superficialmente fueron co-cultivados con las raíces transformadas de achicoria en medio Strullu y Romand modificado (SRM) durante cinco meses. La germinación de las esporas se observó 3-5 días después de la desinfección superficial. El primer contacto entre las hifas y las raíces se produjo entre 1 y 3 días después de la germinación y se observó una producción significativa de micelio extrarradical. La formación de nuevas esporas comenzó entre 21 - 25 días. Después de 5 meses, se pudieron observar 2000 esporas por placa que fueron capaces de germinar, colonizar, establecer y reproducir nuevas esporas cuando se asociaron a raíces jóvenes transformadas de achicoria. El microorganismo asociado frecuentemente al cultivo in vitro de INCAM 11 fue aislado e identificado como Paenibacillus sp.

Yield increase of corn inoculated with a commercial arbuscular mycorrhizal inoculant in Brazil / Rendimento de grãos da cultura do milho com inoculante micorrízico arbuscular comercial no Brasil

ABSTRACT: Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) play an important role in plant growth. However, there are no reports of legally commercialized AMF-based inoculants for agricultural crops in Brazil. The objective of this research was to evaluate the agronomic efficiency of a Rhizophagus intraradices inoculant in combination with phosphate fertilization in grain yield of corn under different edaphoclimatic conditions in Brazil. Experiments were conducted in five Brazilian states (Goiás, Mato Grosso, Minas Gerais, Rio Grande do Sul and Santa Catarina) in a 2 x 3 factorial scheme, with two inoculation treatments (inoculated and non-inoculated seeds) and three doses of phosphate fertilization (0, 50 and 100% of the recommended P). At the end of the crop cycle (stages R4-R5), inoculation provided increases in biomass (average of 48%) regardless of the applied dose of P, higher P absorption, and 54% average increase in grain yield. In conclusion, the mycorrhizal inoculant increases biomass yield, P uptake and corn grain yield under different edaphoclimatic conditions in Brazil, especially in soils that originally had low or medium levels of available P.

RESUMO: Os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) desempenham um papel importante no crescimento das plantas, no entanto, não há relatos de inoculantes legais baseados em AMF para culturas agrícolas no Brasil. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência agronômica de um inoculante a base de Rhizophagus intraradices em combinação com a adubação fosfatada no rendimento de grãos de milho sob diferentes condições edafoclimáticas no Brasil. Os experimentos foram conduzidos em cinco estados brasileiros (Goiás, Mato Grosso, Minas Gerais, Rio Grande do Sul e Santa Catarina) em esquema fatorial 2 x 3, com dois tratamentos de inoculação (sementes inoculadas e não inoculadas) e três doses de adubação fosfatada (0, 50 e 100% do P recomendado). No final do ciclo da cultura (estágios R4-R5), a inoculação proporcionou aumentos na biomassa (média de 48%), independentemente da dose aplicada de P, maior absorção de P e aumento médio de 54% no rendimento de grãos. Conclui-se que o inoculante micorrízico arbuscular aumenta a produção de biomassa, a absorção de P e a produtividade de grãos de milho em diferentes condições edafoclimáticas no Brasil, especialmente em solos que originalmente apresentavam níveis baixos ou médios de P.

Abundancia y riqueza de hongos micorrizógenos arbusculares en cafetales de Soconusco, Chiapas, México / Abundance and richness of arbuscular mycorrhizal fungi in coffee plantations from Soconusco, Chiapas, Mexico

Resumen El cultivo del café, en la economía mexicana y en la región del Soconusco en Chiapas, aporta importantes divisas; sin embargo es susceptible a plagas y enfermedades, por lo que se requiere reforzar su producción a través de un manejo más sustentable. Este estudio analizó la abundancia, riqueza y composición de hongos micorrizógenos arbusculares (HMA) nativos que pudieran emplearse en un futuro como biofertilizantes en el cultivo del café. En 21 muestras de suelo recolectadas en noviembre 2015 de siete sitios en la región del Soconusco, Chiapas, México, cultivados con café "robusta" (Coffea canephora), se cuantificó la abundancia de esporas, la riqueza y composición de morfoespecies de HMA y se exploró su relación con las propiedades del suelo. Se obtuvo un total de 20 morfoespecies y cinco nuevos registros de HMA para Chiapas, las morfoespecies más frecuentes pertenecen a los géneros Acaulospora y Glomus. Los sitios Toluca y Victoria tuvieron mayor riqueza de especies (17 spp. c/u) que San Agustín, 20 de noviembre y San Luis Nexapa (4 - 7 spp. c/u); mientras que Providencia y Platanar registraron una riqueza intermedia y los mayores valores de abundancia de esporas. Los sitios Victoria y Toluca presentaron un 97 % de disimilitud en la composición de especies de HMA con respecto a los demás sitios; la cual fue explicada por la baja concentración de PO4 -3en el suelo de Victoria y Toluca. La disponibilidad de P, ligada a la acidez del suelo, fueron los factores que podrían estar regulando las comunidades de HMA en el suelo de la rizosfera de los cafetos en la región del Soconusco. Se propone que podrían haber consorcios de HMA específicos para los niveles de P y acidez presentes en diferentes sitios con cafetos, o bien consorcios de especies de Acaulospora y Glomusacordes con las condiciones ambientales en las que se desarrolla el café, cuya compatibilidad y funcionalidad debe examinarse antes de emplearlos como biofertilizantes nativos en los cafetos de esta región tropical de México.

Abstract In the Mexican economy, and especially in the Soconusco region of Chiapas, coffee is economically important, and sustainable management most cover pests and diseases. In this study, we searched for native arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) that could be used as biofertilizers in coffee cultivation. We collected 21 soil samples from seven coffee plantations (Coffea canephora) in November 2015. We used wet sieving and decanting to quantify abundance, richness and composition of morphospecies, as well as their relationships with soil properties. A total of 20 morphospecies and five new records of AMF were obtained, and the most frequent genera were Acaulospora and Glomus. The Toluca and Victoria sites had more morphospecies richness (17 spp. each) than San Agustín, November 20 and San Luis Nexapa (4-7 spp. each). Providencia and Platanar were intermediate but had the highest spore abundance. The dissimilarity of Victoria and Toluca may reflect a low concentration of PO4 -3in the soil. P availability, linked to soil acidity, sems to be regulating these mycorrhizae communities at Soconusco. AMF consortia specific for soil P-levels and acidity, i.e. Acaulospora and Glomusconsortia, may occur and be common in the environmental conditions of Mexican coffee plantations, Strains should be tested for compatibility and functionality before using them as native biofertilizers. Rev. Biol. Trop. 66(1): 91-105. Epub 2018 March 01.

ESTIMULACIÓN DE GERMINACIÓN Y COLONIZACIÓN RADICULAR DE Diversispora trimulares POR FLAVONOIDES DE EXUDADOS RADICULARES DE Nicotiana glauca / STIMULATION OF GERMINATION OF SPORES AND ROOT COLONIZATION OF Diversispora trimulares BY FLAVONOIDS IN Nicotiana glauca ROOT EXUDATES

Los metabolitos secundarios son señales importantes en la interacción planta-microrganismos; sin embargo, los datos que corroboran el rol de los flavonoides como señales entre plantas y la simbiosis micorrízica arbuscular son limitados y aún recientes. Este estudio tiene por objetivo evaluar el efecto de flavonoides presentes en exudados radiculares de Allium porrum L., Nicotiana gluaca y Brassica oleracea var. Itálica, en la germinación de esporas y establecimiento de colonización radicular de Diversispora trimulares. Se detectaron miricetina y canferol en exudados de A. porrum, con un contenido total de flavonoides de 23,80µg g-1, de raíz seca; quercetina, en N. glauca, con 23,35µg g-1 y crisina, en B. oleracea, con 14,71µg g-1. Quercetina estimuló la germinación y la vitalidad de esporas (24%, 40%), a diferencia de crisina, que presentó un efecto inhibitorio (4%, 20%). A. porrum y N. glauca incrementaron la germinación de esporas (54%, 56%) y porcentaje de colonización de micorriza arbuscular (72%, 75%). Los resultados de la investigación mostraron una evidencia sólida del efecto de los flavonoides como moléculas estimulantes en los procesos de germinación de esporas y colonización de micorriza arbuscular.

Secondary metabolites are important signals that could determine the outcome of the plant soil microbial interactions, however, the data available that support the leading role of flavonoids in the communication of arbuscular mycorrhizal symbiosis are recent and limited. The present study examines the effect of flavonoids detected in root exudates from Allium porrum, Nicotiana glauca y Brassica oleracea var. italica on spore germination and mycorrhizal root colonization of Diversispora trimulares. Myricetin and kaempferol were detected in A. porrum root exudates with a total flavonoid content of 23.80µg g-1 dried root, quercetin in N. glauca with 23,35µg g-1 and chrysin in B. Oleracea with 14.71 µg g-1. Quercetin increased the spore germination and vitality (24%, 40%). In contrast, chrysin showed an inhibitory effect (4%, 20%). A. porrum and N. glauca increased spore germination (54%, 56%) and root mycorrhizal colonization (72%, 75%). This results evidence the effect of flavonoids on the stimulization of spore germination and stablishment of root colonization of arbuscular mycorrhizal fungi.

Micorriza arbuscular, Mucoromycotina y hongos septados oscuros en helechos y licófitas con distribución en México: una revisión global / Arbuscular mycorrhizal, Mucoromycotina and dark septate fungi in ferns and lycophytes with distribution in Mexico: a global review

ResumenLos helechos y licófitas son un grupo de plantas vasculares de interés para entender la evolución de las interacciones micorrízicas y su preservación es de relevancia por sus múltiples interacciones ecológicas. El registro de los diferentes grupos taxonómicos de hongos asociados a helechos y licófitas se encuentra fragmentado y el criterio para su diagnóstico inconsistente, lo que dificulta el entendimiento y la determinación del estatus micorrízico. El objetivo del presente trabajo fue conocer el porcentaje de especies de helechos y licófitas que tiene distribución en México de las que se tiene información sobre hongos endomicorrízicos. Se integró un listado de la presencia de hongos micorrízicos arbusculares (HMA), Mucoromycotina y hongos septados oscuros (HSO) asociados a helechos y licófitas, a través de una búsqueda exhaustiva de información. En este trabajo se consideró una especie micorrízica arbuscular, por los arbúsculos, para diferenciarla de la colonización por hifas, vesículas u ovillos. El estudio generó un listado de ocurrencia de interacciones endomicorrízicas en 27 familias, 61 géneros y 137 especies de helechos y licófitas, que representa el 13.37 % de las especies, 91 % de los géneros y 77 % de las familias registradas para México. El 78.1 % de las especies presentó colonización por hongos, el 56.2 % fueron por HMA, el 8.9 % solo presentó colonización por hifas, vesículas o coils, el 21.8 % fue por HSO y el 1. 4 % por hongos Mucoromycotina. Del total de especies, la mayor presencia de colonización se presentó en especies terrestres 76.59 %, saxícolas 33.33 %, acuáticas 20 % y epífitas con 6.25 %. Las familias de helechos y licófitas con mayor número de especies colonizadas fueron: Pteridaceae, Polypodiaceae, Aspleniaceae y Dryopteridaceae. El presente trabajo muestra que la asociación de HMA y HSO es la más ampliamente distribuida en las familias y especies de helechos y licófitas. Surge la necesidad de incluir a los helechos y licófitas en los estudios de interacciones endomicorrízicas ya que únicamente 28 especies (20 %) fueron estudiadas en ecosistemas de México. La mayoría de los estudios se enfocan en la fase esporofítica (80 %). Sin embargo, para entender el papel que juegan las micorrizas en el establecimiento de helechos y licófitas se requiere incluir a la fase gametofítica, así como estudios de ecología, biología molecular, así como trabajos experimentales de fisiología. La información presentada es de relevancia para implementar estrategias alternativas de conservación, debido a que muchas especies de helechos y licófitas requieren de la asociación micorrízica para su crecimiento y supervivencia.

AbstractFerns and lycophytes are a group of vascular plants of interest to understand the evolution of mycorrhizal interactions; their preservation is of relevance for their multiple ecological relations. The record of different taxonomic groups of fungi associated with ferns and lycophytes is fragmentary, and the criteria for it identification is inconsistent, which hinders the understanding and determination of mycorrhizal status. The aim of this study was to determine the percentage of the species of ferns and lycophytes with distribution in Mexico, and with information of fungal interactions. A checklist of the presence of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), Mucoromycotina and dark septate fungi (DSF) associated with ferns and lycophytes was integrated through an exhaustive global literature search. In this study, mycorrhizal species was considered by the presence of arbuscules to differentiate with hyphal, vesicular and coils colonization. The study gathered a checklist of mycorrhizal occurrences of 27 families, 61 genus and 137 species of ferns and lycophytes, which covers 13.4 % of the species, 91 % of the genus and 77 % of the families distributed in Mexico. The 78.1 % of the species showed colonization, 56.2 % by AMF, 29.9 % by DSF and 0.72 % by Mucoromycotina fungi. From the total of the species, the higher presences of colonization were in terrestrial, epiphytic, saxicolous, and aquatic plants with 76.6 %, 33.3 %, 20 %, and 6.3 %, respectively. The families of ferns and lycophytes with the higher number of species colonized were Pteridaceae, Polypodiaceae, Aspleniaceae and Dryopteridaceae. The present study showed the widespread associations of AMF and DSF in ferns and lycophytes of Mexico. It is urgently needed to include ferns and lycophytes in studies focused on endomycorhizal interactions, since only 28 species (28 %) were studied in Mexican ecosystems. The majority of studies were focused on sporophytic face (80 %). Nonetheless, to understand the role that plays the mycorrhiza in the establishment of ferns and lycophytes, it is necessary to include the gametophytic face in ecological, molecular and physiological experimental studies. This information is important to implement conservation strategies, because a considerable number of ferns and lycophytes species, depend on these mycorrhizal associations for their growth and survival. Rev. Biol. Trop. 65 (3): 1062-1081. Epub 2017 September 01.

Formononetin associated with phosphorus influences soybean symbiosis with mycorrhizal fungi and Bradyrhizobium / Formononetina associada com fósforo influencia a simbiose de soja com fungos micorrízicos e Bradyrhizobium

Arbuscular mycorrhizal fungi play an important role on nutrient supply to plants, specially P. However, the availability of inoculants for large-scale usage in agriculture is still limited because these organisms are obligatory symbionts. The use of symbiosis stimulants such as flavonoids can be an alternative to improve the beneficial effects of mycorrhiza for plant nutrition. The aim of this study was to evaluate the effect of the isoflavonoid biostimulant formononetin (7-hydroxy, 4'-methoxy isoflavone) in combination with three levels of phosphorus fertilization on mycorrhizal colonization, nodulation, and productivity of soybean, under field conditions. A 3 x 4 factorial scheme (levels of P: 0, 60 and 120 kg ha-1 P2O5 and doses of formononetin: 0, 25, 50 and 100 g ha-1) was used with five replicates. The following parameters were quantified at full bloom: plant height, shoot dry weight, nodule number, nodule dry weight, mycorrhizal colonization, and shoot N and P concentrations. Productivity was also evaluated at the end of the crop cycle. Formononetin stimulated mycorrhizal colonization at lower levels of P (0 and 60 kg ha-1), with colonization increasing from 56 to 64%. When applied with 60 kg ha-1 P2O5, formononetin increased soybean productivity to values similar to those observed when 120 kg ha-1 de P2O5, was applied. At doses above 50 g ha-1, formononetin applied to the seeds can reduce the need of P fertilization by 50%.

Os Fungos micorrízicos arbusculares desempenham papel importante no fornecimento de nutrientes para as plantas, especialmente P. No entanto, a disponibilidade de inoculantes com esses fungos, para o uso em larga escala na agricultura é ainda limitada, porque estes organismos são simbiontes obrigatórios. O uso de estimulantes simbióticos, como os flavonóides, podem ser uma alternativa para melhorar os efeitos benéficos da micorrrização na nutrição das plantas. O objetivo neste estudo foi avaliar o efeito do isoflavonóide bioestimulante formononetina (7-hidroxi, 4'-metoxi isoflavona) em combinação com três níveis de adubação fosfatada sobre a colonização micorrízica, a nodulação e a produtividade da soja, em condições de campo. Um esquema fatorial 3 x 4 (níveis de P: 0, 60 e 120 kg ha-1 de P2O5 e doses de formononetina: 0, 25, 50 e 100 g ha-1) foi utilizado, com cinco repetições. Os seguintes parâmetros foram quantificados em plena floração: altura da planta, matéria seca da parte aérea, número e matéria seca de nódulos, colonização micorrízica, e concentrações de N e P na parte aérea das plantas. A produtividade também foi avaliada no final do ciclo da cultura. A Formononetina estimulou a colonização micorrízica em níveis mais baixos de P (0 e 60 kg ha- 1), com aumentos de 56-64%. Quando aplicado com 60 kg ha-1 de P2O5, a formononetina aumentou a produtividade da soja, alcançando valores semelhantes aos observados quando foi aplicado 120 kg ha-1 de P2O5. Em doses acima de 50 g ha- 1, a formononetina aplicada na semente pode reduzir a necessidade de fertilização fosfatada em 50%.

Resposta do cafeeiro à inoculação de fungos micorrízicos arbusculares, em latossolo vermelho, do cerrado / Response of coffee plants colonized inoculation with arbuscular mucorrhizal fungi, red latosol, in cerrado

O objetivo deste trabalho foi verificar a resposta de dois cultivares de café (sensível e tolerante ao alumínio - Al), à inoculação de Gigaspora margarita e Glomus etunicatum, em Latossolo Vermelho do cerrado, com diferentes saturações por bases (30, 45 e 53 %). O experimento foi realizado em casa de vegetação, com delineamento inteiramente casualizado e em esquema fatorial 2x3x3, consistindo de 2 cultivares de (tolerante e sensível a Al), 3 tratamentos com micorriza (com inoculação de duas espécies de FMA e sem inoculação) e 3 níveis de saturação por bases do solo (V%), com cinco repetições por tratamento. As variáveis foram: altura da planta, diâmetro do caule, área foliar, massa da matéria seca da parte aérea, massa da matéria fresca de raiz, atividade da redutase do nitrato, teor de clorofila, colonização micorrízica e número de esporos. Os isolados de micorrizas proporcionaram maior crescimento do cafeeiro em solo ácido com alta concentração de Al, porém esta resposta foi verificada para ambos os cultivares quando colonizados por G. margarita. Os cultivares avaliados não mostraram diferenças quanto à tolerância ao Al quando não micorrizados.

The aim of this study was evaluate the response of two coffee cultivars (tolerant and sensitive to aluminum - Al), inoculated or not by two arbuscular mycorriza fungi (AMF), Gigaspora margarita and Glomus etunicatum, in cerrado Oxisol, with different base saturation. This experiment was conducted under greenhouse conditions, with a complete randomized design, in a 2x3x2 factorial scheme, consisting of 2 cultivars (tolerante and sensitive to Al), 3 treatments with mycorrhizal (inoculated with two species of AMF and without inoculation) and 3 levels of soil base saturation (30, 45 and 53 V%), with five replicates per treatment. The variables were: plant height, stem diameter, leaf area, shoot dry weight, root fresh weight, nitrate reductase activity, chlorophyll concentration, root colonization and number of AMF spores. Mycorrhizae isolates promoted greater response of coffee plants, in acid soil with high concentration of Al, but this response was observed for both cultivars when plants were colonized by G. margarita. The cultivars evaluated showed no differences in Al tolerance when non inoculated.

Evaluación de un sistema para la micorrización in vitro en plantas demora de castilla (Rubus glaucus, Benth) / Evaluation of an in vitro mycorrhization system of blackberry plants (Rubus glaucus, Benth) / Avaliação de um sistema para micorrização in vitro em plantas de amora-preta (Rubus glaucus, Benth)

Objetivo. Obtener un sistema de micorrización in vitro en sistemas de cultivo autotrófico para plantas de mora de castilla (Rubusglaucus, Benth). Materiales y métodos. Se utilizaron esporas y fragmentos de raíces con vesículas del Hongo Formador de MicorrizaArbuscular (HFMA) Glomus sp. (GEV02). Se estableció un sistema de cultivo autotrófico para plántulas de mora, comparando dosmétodos de inoculación directa con el HFMA. Se cuantificó el número de esporas producidas, la longitud del micelio extraradical; asícomo el porcentaje de colonización del HFMA. Adicionalmente se midió la longitud aérea y radical, el peso fresco y seco de la partefoliar y radical para determinar el desarrollo de las plantas. Resultados. El sistema de cultivo autotrófico fue exitoso para plantas demora de castilla (Rubus glaucus, Benth); observándose un óptimo crecimiento de la parte aérea y radical de la planta. Adicionalmenteen este estudio se pudo obtener un sistema que permitió el desarrollo de Glomus sp (GEV02) bajo condiciones in vitro, con formaciónde estructuras típicas de la simbiosis como una buena colonización intraradical, con producción de arbúsculos y vesículas, así comoel desarrollo de micelio extraradical con hifas ramificadas y la formación de nuevas esporas. Conclusión. Las plantas de moramicropropagadas se asociaron con éxito, por primera vez, con un hongo formador de micorriza arbuscular bajo condiciones in vitro,permitiendo el desarrollo del sistema simbiótico HFMA Glomus sp., asociado a las raíces de plántulas de mora castilla micropropagadas...

Objective. Obtain an in vitromycorrhization system in autotrophic culture systems of blackberry plants (Rubus glaucus, Benth). Materials and methods. We usedspores and root fragments with vesicles of Arbuscular Mycorrhizal Fungus (AMF) Glomus sp (GEV02). We established an autotrophicculture system of blackberry plantlets comparing two methods of direct inoculation of the AMF. We measured the number of sporesproduced, the length of the extraradical mycelium as well as the percentage of colonization of the AMF. Additionally, we measuredthe shoot and root length, and the fresh and dry weight of the leaf and root parts to determine the plant development. Results. Theautotrophic culture system was successful for blackberry plants (Rubus glaucus, Benth; an optimal shoot and root growth was observed.Additionally, we obtained a system that allowed the development of Glomus sp. in in vitro conditions, with the formation of structurestypical of the symbiosis as well as a good intraradical colonization, with the production of arbuscules and vesicles, development ofextraradical mycelium with branched hyphae, and formation of new spores. Conclusion. For the first time, micropropagated blackberryplants associated successfully with an AMF under in vitro conditions, enabling the development of the symbiotic system AMF Glomussp. associated to roots of micropropagated blackberry plantlets...

Objetivo. Obter umsistema de micorrização in vitro em sistemas de cultura autotróficos para plantas de amora-preta (Rubus glaucus, Benth). Materiais emétodos. Foram usados esporos e fragmentos de raízes com vesículas do Fungo Formador Micorrízico Arbuscular (FFMA) Glomus sp.(GEV02). Foi estabelecido um sistema de cultivo autotrófico para mudas de amora-preta, comparando dois métodos de inoculação diretacom o FFMA. Foi quantificado o número de esporos produzidos, o comprimento do micélio extra radicular; bem como a porcentagemde colonização do FFMA. Além disso, foi medido o comprimento e o peso fresco e seco da parte folhar e radicular para determinar odesenvolvimento das plantas. Resultados. O sistema de cultivo autotrófico foi bem-sucedido para as plantas de amora-preta (Rubusglaucus, Benth), onde foi observado um crescimento ótimo da parte aérea e da raidicular da planta. Além disso, neste estudo foi obtido umsistema que permitiu o desenvolvimento de Glomus sp (GEV02) sob condições in vitro, com formação de estruturas típicas da simbiosecomo uma boa colonização intra radicular, com produção de arbúsculos e vesículas, assim como o desenvolvimento de micélio extraradicular com hifas ramificada e a formação de novos esporos. Conclusão. As plantas de amora-preta micropropagadas associaram-secom sucesso, pela primeira vez, com um fungo formador micorrízico arbuscular em condições in vitro, permitindo o desenvolvimentodo sistema simbiótico FFMA Glomus sp., associado às raízes das plântulas de amora-preta micropropagadas...

Mecanismos de defensa y respuestas de las plantas en la interacción micorrícica: una revisión / Plant defense mechanisms and responses in the arbuscular mycorrhizal symbiosis: a review

El establecimiento de la simbiosis planta-hongos formadores de micorrizas Arbusculares (HFMA) requiere procesos armónicos a nivel espacio-temporal, que dependen de señales para el reconocimiento, colonización e intercambio bidireccional de nutrientes. Las plantas presentan respuestas de defensa frente a posibles organismos invasores; sin embargo, frente a HFMA estas son débiles, localizadas y no impiden la colonización del hongo. Los beneficios de la simbiosis generalmente se asocian a nutrición vegetal, aunque, también está relacionada con el incremento de la tolerancia-resistencia de plantas a los estreses bióticos. La resistencia inducida HFMA (MIR) es importante en el control de patógenos foliares, comedores de hojas y necrótrofos, encontrándose protección de plantas micorrizadas tanto a nivel local como sistémico, relacionada con los niveles de ácido jasmónico en tejidos. Un mecanismo en la MIR está asociado con el “priming”, que permite una rápida y eficiente respuesta de defensa de plantas micorrizadas. Se han planteado posibles mecanismos de atenuación de las respuestas de defensa, considerando: activación de supresores de defensa; plantas que producen respuestas de defensa frente a HFMA y otras que no las producen, y plantas que suprimen las respuestas de defensa en la simbiosis. Aunque el control de la simbiosisestá regulado básicamente por la planta, aún se desconoce el papel de los HFMA en el debilitamiento de las respuestas de defensa. Recientemente, se ha dado un avance importante en entender los mecanismos mediante los cuales se establece y mantiene la biotrofía del hongo, al describirse la proteína SP7 que interactúa con el factor de transcripción PR, ERF19 en el núcleo de la célula vegetal. Se ha sugerido que SP7 es un efector que actúa oponiéndose al programa de inmunidad de la planta.

Harmonic processes between plant and arbuscular mycorrhyzal fungi (AMF) are required for the symbiosis formation between the two organisms. These processes depend on specific signalling for the plant-fungus recognition, colonisation and bidirectional nutrient exchange. Plants show defence responses against invasive organisms, however they react weakly and localised when challenged by AMF. The benefits derived from the mycorrization are described for the nutritional aspect; however, it is known that mycorrhized plants are more tolerant to biotic stresses. Mycorrhizal induced resistance (MIR) is especially important for the control of foliar pathogens, leaf cutters and necrotrophs. There has also been found that mycorrhizal plants are protected both locally and systemically and their protection is related with jasmonic acid levels at their tissues. One of the most important mechanisms for MIR is the so called “priming” that allows plants to exert a fast and efficient defence response. Possible mechanisms to unravel mycorrhizal plants lower defence systems include: defence suppressor activation, differential plants response towards AMF from inexistent to low, and plant defence response suppression during the AMF symbiosis. The symbiosis control is known to be regulated by the plant, however, no role has been assigned to the AMF for the weakening of the plant defence system. Recently, a big step towards understanding of the fungal role has been made. A protein SP7 that interacts with a PR transcription factor ERF19, in the plant nucleus, has been described. This discovery indicates a possible mechanism to establish and maintain the biotrophic status of the AMF counteracting the immune plant system.

Relación entre ssociación micorrícica con el esado fitosanitario en el arboladdo urbano de bogotá dc.. / Relationsip betwween mycorrhizal association with the stae woody plant hhealth in the city of bogota dc

En parques y zonas verdes de Bogotá DC., se evaluó la densidad de esporas y la colonización radical en la rizosfera de tres especies comunes del arbolado urbano: Eugenia myrtifolia, Ficus soatensis y Croton bogotensis, con el fin de determinar si el grado de micorrización está relacionado con el estado fitosanitario y si existe diferencias en el grado de micorrización entre dos zonas climáticas distintas. Se comprobó que la especie y el clima son fuentes significativas de variabilidad en el estado general de micorrización. Eugenia myrtifolia presentó la mayor colonización radical promedio pero el más bajo promedio de densidad de esporas, mientras C. bogotensis tuvo la respuesta contraria. En general los ambientes secos y semisecos favorecieron la micorrización. Considerando los datos de todas especies, se comprobó una relación positiva entre el estado fitosanitario general y la colonización radicular, y al evaluar la relación con la afectación de síntomas específicos se encontró que la clorosis, la quemazón y la herbivoría mantienen una relación negativa con la micorrización en E. myrtifolia y C. bogotensis. Los resultados sugieren que la asociación con hongos de micorriza arbuscular ayuda de algún modo a reducir esos síntomas, presentando un potencial importante para mejorar la sanidad y vida media de las especies arbóreas en la ciudad.

Spore number and root infection by arbuscular mycorrhizal fungi were evaluated in Eugenia myrtifolia, Ficus soatensis and Croton bogotensis, in parks and green zones of urban woodlands of Bogotá DC . The aim was to investigate relations between mycorrhizal associations and tree phyto-sanitary conditions, and effects of two distinct climatic zones. It was demonstrated that plant species and climate are significant sources of variations in the general mycorrhizal state. Eugenia myrtifolia showed the highest degree of root colonization but the lowest number of spores, while C. bogotensis had the opposite response. In general, dry environments favored the mycorrhizal infection levels. By considering overall data, there was a positive relation between the general phytosanitary status of the urban trees and the mycorrhizal colonization. The evaluation of the relationship with the incidence of specific foliar symptoms showed that chlorosis, bight and herbivory maintained a negative relation with the mycorrhization in E. myrtifolia and C. bogotensis. Results suggest that association with AM fungi helps in any way for reducing those symptoms, showing an important strategy to improve the sanity of urban trees.

Mycorrhizal-like interaction between gametophytes and young sporophytes of the fern Dryopteris muenchii (Filicales) and its fungal endophyte

The morphology of a Glomus-like fungus-host interaction in chlorophyllous gametophytes and young apogamic sporophytes of Dryopteris muenchii A.R. Sm. was studied from ferns cultivated in laboratory, using soil as substrate. An aseptate fungus colonized the gametophytes’ tissue through the rhizoids, developing vesicles. The fungus penetrated the young sporophytes primary roots by developing appressoria. It spread forming inter- and intra-cellular hyphae through the epidermis and the outermost cortical cell layers, where it formed vesicles, hyphal coils-like and arbuscules. The fungus hyphae never colonized the gametophyte-sporophyte cellular junction. The fungal structures observed on D. muenchii during this study, are rather similar to those reported for the plant host-arbuscular mycorrhizal fungus (AMF) interaction, where the AMF described belonged to Phylum Glomeromycota. Therefore, this study is a contribution to the scarce knowledgement of the association between AMF and chlorophyllous gametophytes and young apogamic sporophytes of ferns. Rev. Biol. Trop. 56 (3): 1101-1107. Epub 2008 September 30.

Se describe la morfología de un hongo endófito afín al género Glomus, como colonizador de gametofitos clorofílicos y de esporofitos apogámicos jóvenes del helecho Dryopteris muenchii A.R. Sm.; el estudio se llevó a cabo con helechos cultivados en el laboratorio y utilizando tierra como substrato. El tejido del gametofito fue colonizado, a través de los rizoides, por un hongo miceliar aseptado, el cual formó vesículas. El hongo logró penetrar las raíces primarias de los esporofitos jóvenes desarrollando apresorios. El hongo se dispersó formando hifas inter- e intra-celulares a través de la epidermis y de la capa de células corticales más externas, donde produjo vesículas, estructuras similares a ovillos y arbúsculos. Las hifas del hongo nunca colonizaron las células de la unión entre el gametofito y el esporofito. Las estructuras observadas durante este estudio en D. muenchii, son muy similares a las de la interacción planta hospedera-hongo micorrícico arbuscular (HMA), en donde el HMA descrito corresponde al Phylum Glomeromycota. Por lo anterior, este estudio es una contribución al escaso conocimiento que se tiene sobre la asociación entre los HMA y gametofitos clorofílicos y esporofitos apogámicos de helechos jóvenes.

Micorrizas arbusculares del sur de la Amazonia colombiana y su relación con algunos factores fisicoquímicos y biológicos del suelo / x

La presencia de micorrizas arbusculares en la vegetación de la Amazonia mejora la nutrición de las plantas en suelos de baja fertilidad. Este trabajo evaluó la presencia natural de hongos micorrícicos de tipo arbuscular (HMA) en suelos ácidos de textura franco-arcillosa a arcillosa del sur de la Amazonia colombiana bajo bosque, rastrojo joven, y praderas establecidas, a dos profundidades diferentes. Fue estudiada la presencia de HMA (riqueza y abundancia de esporas) relacionado con la acidez, la capacidad de intercambio catiónico, el carbono orgánico, el fósforo total, las fracciones de fósforo soluble y fijado al aluminio, hierro y calcio, y el ADN total del suelo. Se detectaron diferencias significativas, en el contenido de ADN total y el número de esporas respecto a la profundidad de muestreo. El pH presentó un efecto significativo sobre el contenido de ADN y el número de esporas de HMA. El contenido de ADN en el suelo se vio afectado por las concentraciones de fosfatos de aluminio, mientras la esporulación de HMA fue afectada por las concentraciones de fosfatos de hierro del suelo. Así, el número de esporas de HMA en suelos de la Amazonia se ve afectada por la profundidad, el pH y por el tipo de fosfatos minerales presentes.

A presença das micorrizas arbusculares na vegetação da Amazônia pode incrementar a nutrição das plantas nos solos com baixa fertilidade. Neste estudo foi avaliada a ocorrência natural de fungos formadores de micorriza arbuscular (MA) em solos ácidos de textura argilosa no sul da Amazônia colombiana, considerando-se nas coberturas de floresta nativa, floresta secundaria jovem, e pastagens estabelecidas e duas profundidades. Foi estudada a ocorrência das MA (riqueza e abundância de esporos) com relação à: acidez, capacidade de troca de cátions, carbono orgânico, fósforo total, frações de fósforo solúvel, frações fixadas ao alumínio, ferro e cálcio e DNA total do solo. Quanto à profundidade, encontraram-se diferenças significativas, tanto para o conteúdo de DNA total e ao número de esporos. Entre as variáveis químicas o pH teve efeito significativo sob o conteúdo de DNA e o número de esporos dos fungos MA. O conteúdo de DNA foi influenciado pelas concentrações de fosfatos de alumínio do solo, em quanto a esporulação de fungos MA foi influenciada pelas concentrações de fosfatos de ferro. Concluiu-se que a abundância dos fungos MA variou dependendo da profundidade do estrato avaliada, o pH e os fosfatos minerais presentes no solo.

Establishment of Desmoncus orthacanthos Martius (Arecaceae): effect of inoculation with arbuscular mycorrhizae

Inoculation with arbuscular mycorrhizal (AM) fungi has often promoted increased growth of plants but very little work has been done in the tropics to evaluate the effects of inoculation on the establishment and development of seedlings in forests. Desmoncus orthacanthos Martius is a scandent palm present both in early and late succession, and consequently can be used in restoration processes. A test was conducted to determine the effect of AM on the establishment of Desmoncus orthacanthos in tropical forest in the Yucatan Peninsula, Mexico. Thirty inoculated and 30 non-inoculated seedlings were introduced in two sites of different successional age, a mature forest and an eight-year old abandoned cornfield (acahual).Survival and growth parameters were evaluated after 12 months. Leaf area and phosphorus, but not height, were greater in inoculated than non-inoculated plants in the forest but not in the acahual. However, mycorrhizae had a clear effect on plant survival in both sites, with a threefold increase in survival of inoculated compared with non-inoculated plants bassed on an odds ratio. The results suggest that inoculation will be important to increase the establishment of this commercially important palm.

La inoculación con hongos micorrizógenos arbusculares (AM)promueve un incremento en el crecimiento de las plantas, sin embargo poco trabajo se ha realizado en los trópicos para evaluar el efecto de la inoculación en el proceso de establecimiento de plántulas. Desmoncus orthacanthos Martius es una palmera trepadora que se distribuye tanto en etapas tempranas y tardías de la sucesión, por lo tanto puede ser empleada en procesos de restauración. Se realizó una prueba de establecimiento de D. orthacanthos en una selva tropical de la península de Yucatán, México. Treinta plántulas inoculadas y 30 no inoculadas se establecieron en dos sitios con diferentes etapas sucesionales: selva madura y un campo abandonado de maíz (acahual). Después de 12 meses el valor de área foliar y contenido de fósforo fue mayor en el tratamiento con micorrizas en la selva pero no en el acahual, sin embargo, el tratamiento con micorrizas mostró un claro efecto en la supervivencia de las palmeras en ambos sitios con un incremento tres veces mayor en la probabilidad de supervivencia de palmeras inoculadas comparadas con las no inoculadas de acuerdo al análisis de razón de disparidad (odds ratio). La inoculación podría ser importante para incrementar el establecimiento de esta palmera.

Efecto de las micorrizas arbusculares sobre el crecimiento y supervivencia de dos especies nativas de la gran sabana, al transplantarlas a un área degradada / Effect of arbuscular mycorrhizas on growth and survival of two plant species indigenous of la gran sabana, transplanted to a degraded area

El propósito de este trabajo fue determinar si la inoculación con hongos micorrízicos arbusculares produce un aumento en el crecimiento y la supervivencia de dos arbustos nativos de La Gran Sabana, al ser transplantados a un área degradada. Semillas pre-germinadas de Clusia pusilla (Clusiaceae) y Gongylolepis benthamiana (Asteraceae) fueron sometidas a dos tratamientos durante una etapa de vivero que se extendió por 5 meses. Dichos tratamientos fueron: M: inoculación con el hongo micorrízico arbuscular Glomus manihotis, junto con la adición de 20 kg.ha-1 de superfosfato triple (SFT) y F: fertilización con 100 kg.ha-1 de SFT. Al final de la etapa de vivero, las plántulas fueron transplantadas a un área afectada por la remoción de la capa superficial del suelo en Luepa, La Gran Sabana. Los resultados obtenidos muestran un comportamiento contrastante entre ambas especies. La inoculación con micorrizas (tratamiento M) produjo un aumento significativo en la supervivencia de C. pusilla, en comparación con el tratamiento donde únicamente se aplicó el fertilizante (tratamiento F). En contraste, la supervivencia de G. benthamiana no se vio afectada por la inoculación con micorrizas. Ambas especies difieren en el tamaño de sus semillas, área foliar específica y relación vástago raíz, aunque son similares en cuanto a la densidad de pelos radicales y el diámetro de sus raíces. Se concluye que C. pusilla es mucho más dependiente de las micorrizas que G. benthamiana y se propone que esa mayor dependencia está relacionada con el menor tamaño de sus semillas en comparación con las de G. benthamiana.

The aim of this work is to evaluate the effect of arbuscular mycorrhizal inoculation on the growth and survival of two species of shrub indigenous of La Gran Sabana, when were transplanted to a degraded area. Pre-germinated seeds of Clusia pusilla (Clusiaceae) and Gongylolepis benthamiana (Asteraceae) were subjected to two different treatments during 5 months in the nursery, before transplanting to the field: F: fertilized with 100 kg.ha-1 of triple superphosphate (TSP) and M: inoculated with the arbuscular mycorrhizal fungus Glomus manihotis, plus 20 kg.ha-1 of TSP. At the end of the nursery stage, seedlings were transplanted to a degraded area situated at Luepa, in La Gran Sabana. Results were contrasting between both species. Arbuscular mycorrhizal inoculation of C. pusilla (M treatment) increased significantly its survival in comparison with treatment F. In contrast, no effect was observed on the survival of G. benthamiana, after AM-inoculation. Both species are different regarding seed weight; specific leaf area and shoot/root relationship but they have no differences respect to hair root density or root diameter. We concluded that C. pusilla is more dependent on mycorrhizas for survival than G. benthamiana. We hypothesized that the higher mycorrhizal dependence showed by C. pusilla is attributable to its smaller seeds in comparison with those of G. benthamiana.