Las raíces de la mayoría de las plantas terrestres están colonizadas por hongos micorrízicos arbusculares, que ayudan a sus plantas asociadas a crecer al mismo tiempo que influyen en el entorno en general. Su naturaleza oculta ha hecho que estos hongos no se entiendan bien, pero los investigadores del Jardín Botánico de Chicago y la Universidad Northwestern han desarrollado un nuevo enfoque para detectar e identificar las muchas especies involucradas en estas comunidades ecológicamente vitales.

Los hongos micorrízicos arbusculares se asocian con alrededor del 65-75% de las plantas terrestres para proporcionarles nutrientes del suelo a cambio de azúcares producidos durante la fotosíntesis. Estas comunidades de hongos tienen un gran impacto en los tipos de plantas que pueden crecer en un lugar en particular, y los científicos están ansiosos por aprender más sobre su diversidad y sus efectos ecológicos. Sin embargo, la naturaleza de las micorrizas arbusculares significa que los hongos crecen dentro de los tejidos vegetales, por lo que puede resultar complicado saber qué especies están presentes en un entorno particular.

Aunque la secuenciación de ADN se ha utilizado para identificar alrededor de 350 de los hongos micorrízicos arbusculares más abundantes en ciertas regiones, Es poco probable que estos enfoques ofrezcan una imagen completa de la especie en un entorno particular. Para caracterizar mejor la diversidad de los hongos micorrízicos arbusculares, El candidato a doctorado Benjamin Morgan y su supervisora, la Dra. Louise Egerton-Warburton, desarrollaron una nueva técnica capaz de detectar las especies de hongos más raras en una comunidad. allanando el camino para conocimientos futuros sobre cómo podrían variar en respuesta a los cambios ambientales. Sus resultados se publican en un número reciente de Aplicaciones en Ciencias Vegetales .

Morgan y Egerton-Warburton se basaron en avances recientes en la caracterización de comunidades de micorrizas arbusculares mediante la adaptación de herramientas probadas de secuenciación de ADN específicas de hongos para su uso con tecnologías de vanguardia. Agregaron una etiqueta de "código de barras" a los cebadores, moléculas que se unen al ADN, para permitir su uso con equipos de secuenciación de ADN de alto rendimiento extremadamente sensibles para detectar especies más raras.

Los investigadores utilizaron este nuevo enfoque para analizar muestras de suelo y raíces de dos bosques en la península de Yucatán. México, revelando uno de los niveles más altos de riqueza de especies registrados hasta la fecha. Identificaron 2, 213 "unidades taxonómicas operativas" (OTU), que representan especies separadas o individuos genéticamente variables de un conjunto más pequeño de especies. Las comunidades de hongos micorrízicos arbusculares estaban dominadas por un pequeño número de hongos muy comunes; solo 22 OTU representaron el 89% de las secuencias de ADN identificadas en el estudio. Morgan elabora, "La gran cantidad de OTU bien respaldadas fue sorprendente, y probablemente refleja la mayor sensibilidad de este enfoque y su capacidad para capturar taxones raros que fácilmente se pasarían por alto en los ensayos comunitarios basados ​​en esporas y otros enfoques de secuenciación ".

Los investigadores también estaban intrigados por las diferencias que detectaron entre las comunidades de hongos de los dos sitios de estudio. que tienen comunidades de plantas muy similares y están a solo 50 millas de distancia. La alcalinidad del suelo y los niveles de nitrógeno y fósforo en el suelo dieron como resultado que ciertos grupos de especies fueran más comunes en un sitio u otro. siendo las diferencias más pronunciadas en las OTU más raras. Es probable que los estudios futuros revelen muchas más interacciones ambientales, explica Morgan:"Esto es solo una instantánea de dos comunidades de hongos micorrízicos arbusculares. Dada la tremenda importancia de la estacionalidad húmedo / seco para la ecología de estos sistemas, un remuestreo estacional mucho más extenso ha sido un objetivo principal de nuestro seguimiento del trabajo publicado actualmente ".

Los sistemas de hongos micorrízicos arbusculares juegan un papel crucial en su entorno, afectando las plantas que pueden crecer allí y los nutrientes que se almacenan y liberan de los suelos. Este estudio es un comienzo prometedor para la expansión de nuestro conocimiento de estos sistemas. Morgan continúa, "Es muy probable que la diversidad fúngica molecular arbuscular global sea mucho mayor que las estimaciones actuales. Dada su importancia en la configuración de los ecosistemas, estamos interesados ​​en aprender más sobre estas especies y sus posibles funciones, especialmente en comunidades que probablemente sufrirán cambios significativos como resultado de perturbaciones antropogénicas y el cambio climático en las próximas décadas ".