Diversidad de hongos ectomicorrízicos y su relación con rizobacterias sobre el crecimiento de plantas de Pinus maximartinezii Rzedowski.

Abstract

La mayoría de las plantas terrestres forman estructuras micorrízicas especializadas con hongos simbióticos. Estos mejoran el establecimiento y desarrollo de las plantas asociadas, mediante la modificación del sistema radical, al facilitar una mayor captación de agua y nutrientes del medio, especialmente cuando existe una baja disponibilidad de los recursos. Un factor biótico adicional es el uso de bacterias auxiliadoras de la micorrización, cuyas propiedades benéficas incrementan los beneficios originados por las micorrizas. Por ello, se ha estudiado su uso potencial como herramienta biotecnológica en aplicaciones forestales, particularmente para futuras prácticas de manejo y recuperación de poblaciones forestales. Pinus maximartinezii Rzed. es una especie de importancia económica y ecológica, endémica de México y catalogada en peligro de extinción, debido a su distribución restringida y baja densidad poblacional. Por lo tanto, se considera de gran relevancia conocer las interacciones simbióticas, tales como, la simbiosis ectomicorrízica y los microorganismos asociados. Con el fin de desarrollar estrategias de conservarvación y manejo de esta especie forestal. En el presente trabajo se determinó la abundancia y riqueza de morfotipos de hongos EcM asociados a P. maximartinezii en una de sus áreas de distribución natural. Se realizó la caracterización morfológica de los morfotipos HEcM registrados. Adicionalmente, se evaluó el efecto de la inoculación de cuatro fuentes de inóculo ectomicorrízico (Laccaria proxima, Helvella lacunosa, suelo nativo y suelo nativo incendiado) y la coinoculación de la rizobacteria Azospirillum brasilense sobre el crecimiento, contenido nutrimental y porcentaje de micorrización de los árboles. En total, se registraron un total de 18 morfotipos EcM asociados a árboles adultos de P. maximartinezii durante dos temporadas de muestreo, de los cuales tres (MZac2, MZac5 y MZac 8) representaron aproximadamente el 90% del número total de puntas de ápices ectomicorrizados. De acuerdo al conjunto de características morfoanatómicas distintivas, se identificó de forma confiable al morfotipo MZac5 como Cenococcum geophilum. Este morfotipo fue el más abundante, dado que se registró en el 42.5% del total de raíces ectomicorrizadas vivas (18.3 y 24.2% para época seca y de lluvia respectivamente). Se observó un efecto sinérgico de los hongos (L. proxima o H. lacunosa) y la bacteria A. brasilense, en términos de biomasa, diámetro y altura; aunque en algunas de éstas el valor fue similar o superior cuando se implementaron los HEcM sin la bacteria. Las plantas inoculadas con H. lacunosa y H. lacunosa + A. brasilense presentaron mejor calidad, la cual se expresó en un mayor crecimiento que las plantas sin inocular y las inoculadas exclusivamente con la bacteria. De la misma manera, estas plantas coinoculadas presentaron mayores contenidos de macronutrientes y micronutrientes, aunque la mayor movilización nutrimental (P, K, Fe, Na y Zn) en la parte aérea se observó en las plantas inoculadas con L. proxima. La colonización micorrízica varió de 68.69 a 92.73%, registrándose el mayor porcentaje en plantas inoculadas con suelo nativo + A. brasilense. Se registraron un total de ocho morfotipos EcM asociados a plantas jóvenes de pino azul en las que se inoculó suelo nativo. Por consiguiente, se concluye que la inoculación individual de hongos EcM y dual de bacterias como A. brasilense pueden mejorar la calidad fisiológica y nutrimental de plantas de P. maximartinezii, sin embargo, el conocimiento e implementación de los HEcM y bacterias nativas representan un enorme potencial biotecnológico en la producción de plantas de dicha especie forestal en peligro de extinción.

Most terrestrial plants form specialized mycorrhizal structures with symbiotic fungi. These improve the establishment and development of the associated plants, through the modification of the root system, by facilitating greater uptake of water and nutrients from the environment, especially when resources are scarce. An additional biotic factor is the use of mycorrhizal helper bacteria, whose beneficial functions increase the benefits of mycorrhizae. For this reason, its potential use as a biotechnological tool in agricultural and forestry applications has been actively studied, particularly for future management practices and recovery of forest populations. Pinus maximartinezii Rzed. is an endemic species of Mexico of economic and ecological importance, considered in danger of extinction, due to its restricted distribution and low population density. Therefore, it is considered of great importance to increase the knowledge of important interactions such as ectomycorrhizal symbiosis and associated microorganisms for the development of management strategies in order to conserve and increase their population. In the present work, the abundance and richness of EcM morphotypes associated with P. maximartinezii were determined in their natural distribution areas. The morphological characterization of the EcM morphotypes collected was carried out. Additionally, the effect of the inoculation of four sources of ectomycorrhizal inoculum (Laccaria proxima, Helvella lacunosa, native soil and burned native soil) and the co-inoculation of the rhizobacteria Azospirillum brasilense on the growth, nutritional content and percentage of mycorrhization of the trees was evaluated. In total, 18 EcM morphotypes associated with adult P. maximartinezii trees were recorded during two sampling seasons of which three (MZac2, MZac5 and MZac8) represented approximately 90% of the total number of tips of ectomycorrhizal apices. According to the set of distinctive morphoanatomical features, the MZac5 morphotype was reliably identified as Cenococcum geophilum. This morphotype was the most abundant, given that it was recorded in 42.5% of the total live ectomycorrhizal roots (18.3 and 24.2% for dry and rainy seasons respectively). A synergistic effect of the fungus (L. proxima and H. lacunosa) and the bacterium (A. brasilense) was observed in terms of biomass, diameter and height, although in some of these the value was similar or higher when the HEcM were implemented without the bacteria. The plants inoculated with H. lacunosa and H. lacunosa + A. brasilense showed better physiological quality than the plants non inoculated or those inoculated exclusively with the bacteria. In the same way, these co-inoculated plants presented higher contents of macronutrients and micronutrients, although the greater nutrimental mobilization to aerial part (P, K, Fe, Na and Zn) was observed in the plants inoculated with L. proxima. The mycorrhizal colonization varied from 68.69 to 92.73%, registering the highest percentage in plants inoculated with native soil + A. brasilense. A total of eight EcM morphotypes associated with young blue pine plants in which native soil was inoculated were recorded. Therefore, it is concluded that the individual inoculation of EcM and dual fungi of bacteria such as A. brasilense can improve the physiological and nutritional quality of plants of P. maximartinezii, since their implementation and knowledge of native HEMCs represent an enormous biotechnological potential in the production of plants of said forest species in danger of extinction.