micorrizas en helechos: el caso concreto de dryopteris ... · micorrizas en helechos: el caso...
TRANSCRIPT
Micorrizas en helechos: el caso concreto de Dryopteris tyrrhena y
Ophioglossum vulgatum
Concepción Azcón-Aguilar
Estación Experimental del Zaidín CSIC, Granada, España
II Taller sobre conservación de Pteridófitos en AndalucíaGranada – Sierra Nevada 19-21 de Julio de 2010
Jardín Botánico Hoya de Pedraza
Presente en la mayoríade las plantas terrestres: herbáceas, árboles y arbustos
Micorrizas
Simbiosis mutualistahongo – planta
Distribución universal: Mayoría de los ecosistemas y agrosistemasPrácticamente todas las condiciones climáticas
*
*
*
ARBUSCULAR
ENDOM
ICORRIZAS
80-90% de las especies de plantas
Orchidaceae
ORQUIDOIDE
EricaVacciniumCalluna
ArbutusArtostaphilos
Monotropaceae
“SHEATH”
FagaceaePinaceaeBetulaceae
ERICOIDE
Tipos de Micorrizas
ECTENDOMICORRIZAS
ECTOMiCORRIZAS
ARBUTOIDE
MONOTROPOIDE
Cistaceae
Ericaceae
Ectomicorrizas (propias de plantas de interes forestal)
Ectomicorrizas de Pinus radiata
con Suillus brevipes (a) y
Amanita muscaria (b)
a b
Ectomicorrizas de Pinus
halepensis con Pisolithustinctorius
(Carrillo-Sanchez & Honrubia, 2000)
Picea glauca
Populus tremuloides
Larix laricina
Ectomicorrizas:Manto y red de
Hartig
Tomado de http://mycorrhizas.info/
Mario Honrubia et al., Universidad de Murcia
Ectendomicorrizas
Micorrizas ericoides
Leucopogon ericoides
Calluna vulgaris
Tomado de Read (1996) Ann. Bot.77: 365-374.
Micorrizas orquidoides
Rasmussen & Rasmussen (2009) Oikos 118: 334-345.
Micorrizas arbusculares (MA)
Arbúsculos
Hongos que colonizaban las plantas hace mas de 420 millones de años
Glomites sp.“Plantas” en el Rhynie Chert
De hace400 milliones
de años
MA Actual Esporas fósiles delOrdivícico, 460 MYA
Arbúsculos y vesículas
Esporas actuales de Glomus spp.
420 millones de años de historia común de las plantas y sus micorrizas
Redecker, Science (2000)
CENOZOICO
Años(x106)
Periodo
Escala del Tiempo Fanerozóico
750 500 400 300 200 100 65 0
PLANTAS Y MICORRIZAS
Triásico
Jur
ásico
Cre
tácico
Devó
nico
Carb
onífero
Pérm
ico
Cámbrico
Ord
ovícico
Silúr
ico
PALEOZOICO MESOZOICO
Captación biológica de P
FIJACIÓN SIMBIÓTICA DE N2
Tiempo/Era
Hongos MA
EquisetosLicopodios“Rhynie”MusgosHepáticas
Salvo musgos, MA talloó Arbúsculos en talloó Arbúsculos en rizomas
Helechos MA en raíces, similares a las actuales
Cycadinas MA actual
Ginkgoales MA
Araucarias MA
Coniferashemisf. N. MA
CesalpinoideasMimosaceasSalicaceas
ECM y AM
Ericales Ericoide
Orquídeas Orquidoide
Angiospermas
ECMPinaceasECM o MA
Fagales ECM (y AM)
(1) Los hongos MA dependen de la planta para crecer.
(2) El potencial micorrícico desciende en ausencia de planta
(3) Las plantas no pueden desarrollarse de forma óptima en ausencia de propágulos micorrícicos, como ocurre en hábitats estresados:
La co-evolución de micorrizas y plantas ha dado lugar a un profundo nivel de inter-
dependencias:
Suelos degradados en condicionesadversas (desertificados)
Ejemplares aislados de flora amenazada
Tomado de Brundrett (2009) Plant & Soil 320: 37-77.
Estado micorrícico de diferentes clados de plantas
Diversidad relativa de plantas micorrizadas o no micorrizadas
Mejoran la absorción de nutrientes mine-rales por las plantas
Aportan C a la planta
Mejoran la absorción de agua
Protegen frente a estreses bióticos y abióticos
Favorecen el enraizamiento
Efectos de las micorrizas
PN
H2O
C
Cu, Zn
Micorrizas y conservación de flora amenazada
Parque Nacional “Sierra Nevada”
Estación Experimental del Zaidín, CSIC
Consejería de Innovación y Ciencia
1. Analizar el estado micorrícico de Dryopteris tyrrhena y Ophioglossum vulgatum.
2. Analizar la diversidad (mediante criterios morfológicos y moleculares) de los hongos micorrícicos presentes su rizosfera.
3. Establecer un banco de hongos micorrícicos de Sierra Nevada asociados a dichas especies.
4. Determinar el grado de dependencia de dichas especies de las micorrizas.
5. Contribuir a la propagación y conservación de ambas especies.
Objetivos
Raicillas del campo
Análisis micorrícicoraíces & esporas
Cultivos de enriquecimientoBanco germoplasma
Planta M para ser reintroducida
Objetivos & Procedimientos
Cultivo puro
Caracterizaciónmorfológica ymolecular
Producciónde inóculos
Análisis diversidad
Físico-Química de los suelos
Toma demuestras
Gemma et al., Am. J. Bot. (1992)
Mycorrhizae in hawaiian pteridophytes
Zhao, Mycorrhiza (2000)
The arbuscular mycorrhizas of pteridophytes in Yunnan, southwest China
Especie pH (H2O)
Materia orgánica
(%)
C(%)
Carbonatos totales
(CaCO3) (g/100g)
N (%)
Ca (%)
K (%)
Mg (%)
Ophioglossum vulgatum
6.5 52.05 12.55 4,1 1.56 0.61 0.21 0.35
Dryopteris tyrrhena
5.6 10.95 5.89 3,1 0.44 0.44 0.40 0.58
Sitios muestreados y características de los suelos
Especie vegetal Sitio de estudio Altitud(msnm)
Tiempo de muestreo
Ophioglossum vulgatum Barranco Hondo 1980 Junio 2007
Dryopteris tyrrhena Acequia de los Hechos 2160 Noviembre 2006
Especie Esporas / 100 g suelo
Riqueza de
especies
Total especies HMA
detectadas
Ophioglossum vulgatum
1189 4.0 11
Dryopteris tyrrhena
55 2.6 8
Hongos formadores de micorrizas arbusculares (HMA) detectados en la
rizosfera
Ophioglossum vulgatum
Ophioglossum vulgatum
Arbúsculos de Ophioglossum vulgatum
Arbúsculos de Ophioglossum vulgatum
Arbúsculos de Ophioglossum vulgatum
Arbúsculos de Ophioglossum vulgatum
Arbúsculos de Ophioglossum vulgatum
Micorrizas de Ophioglossum reticulatum
Schmid & Oberwinkler, Mycol. Res. (1996)
Frecuencia HMA en la rizosfera de Ophioglossum vulgatum
Acaulospora "pustulata"
Glomus constrictum
Glomus grupo claroideun
Glomus etunicatum
Glomus hyderabadensis
Entrophospora sp.
Acaulospora "reticulata"
Glomus "marron"
Glomus geosporum
Glomus rubiformis
Glomus sp. (roja gigante)
Glomus constrictum
50 µm
Acaulospora “pustulata”
25 µm
Glomus “grupo claroideum” Glomus etunicatum
50 µm
50 µm
Especies de HMA asociadas con O. vulgatum
Especies de HMA asociadas con O. vulgatum
Glomus hyderabadensis
100 µmAcaulospora “reticulata”
50 µm
Glomus geosporum
50 µm
Glomus rubiformis
50 µm
Entrophospora nevadensis
Palenzuela et al., Mycologia (2010)
Dryopteris tyrrhena CR
Raíz colonizada de D. tyrrhena
Células colonizadas de D. tyrrhena
Células colonizadas de D. tyrrhena
Arbúsculos y vesículas de D. tyrrhena
Arbúsculos y vesículas de D. tyrrhena
Vesículas y ovillos de D. tyrrhena
Frecuencia HMA en la rizosfera de Dryopteris tyrrhena
Acaulospora mellea
Ambispora sp 1
Acaulospora "reticulata"
Glomus rubiformis
Glomus "Transp"
Gigaspora margarita
Glomus intraradices
Glomus grupo claroideum
Especies de HMA asociadas con D. tyrrhenaAcaulospora mellea
50 µm
Ambispora sp.
25 µm
Acaulospora “reticulata”
50 µm
Glomus rubiformis
50 µm
Especies de HMA asociadas con D. tyrrhena
Glomus intraradices
100 µm
Glomus “grupo claroideum”
50 µm
100 µm
Gigaspora
margarita
Banco de hongos micorrícicos
Procedentes tanto de D. tyrrhena como de O. vulgatum
Multiplicación de O. vulgatum
Multiplicación de D. tyrrhena
Multiplicación de D. tyrrhena
Multiplicación de D. tyrrhena
Winther et al., Am. J. Bot. (2007)
Filotipos de HMA que colonizan gametofitos y esporofitos de Botrychium
Gracias !!!
Javier Palenzuela
Santiago Ferrón
Mario Ruíz Girela
Antonio Delgado