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Colección internacional de hongos micorrízicos arbusculares (vesiculares)

La Colección Internacional de Hongos Micorrízicos Arbusculares (Vesiculares) ( INVAM ) es la colección más grande de hongos micorrízicos arbusculares (HMA) vivos e incluye especies de Glomeromycotan de 6 continentes. [1] Los curadores de INVAM adquieren, cultivan, identifican y dilucidan la biología, taxonomía y ecología de una diversidad de AMF con la misión de ampliar la disponibilidad y el conocimiento de estos hongos simbióticos . [1] El cultivo de HMA presenta dificultades ya que estos hongos son biotrofos obligados que deben completar su ciclo de vida mientras están asociados con sus plantas huéspedes, [2] mientras que las esporas en reposo fuera del huésped son vulnerables a la depredación y la degradación. Por lo tanto, los curadores del INVAM han desarrollado métodos para superar estos desafíos y aumentar la disponibilidad de esporas de HMA. El inicio de esta colección viva de germoplasma se produjo en la década de 1980 y toma la forma de hongos que crecen en asociación con plantas simbiontes en el invernadero, con esporas conservadas en almacenamiento en frío dentro de su rizosfera asociada . [1] Las esporas de HMA adquiridas del INVAM se han utilizado ampliamente en proyectos de investigación tanto básica como aplicada en los campos de la ecología, la biología evolutiva, la agroecología y la restauración. INVAM está amparado por el Kansas Biological Survey de la Universidad de Kansas , una institución de investigación R1. El Kansas Biological Survey también alberga la conocida organización Monarch Watch . INVAM se encuentra actualmente dentro de la ecorregión de praderas de pastos altos , y muchos colaboradores e investigadores asociados con INVAM estudian el papel de los HMA en la mediación de la biodiversidad de las praderas. James Bever y Peggy Schultz son el curador y director del equipo de operaciones, con Elizabeth Koziol y Terra Lubin como curadoras asociadas. [3]

Historia

INVAM fue conceptualizado y actualizado por el Dr. Norman Schenk, micólogo y profesor de fitopatología. En 1985, la visión de Schenk fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias para iniciar la Colección Internacional de Cultivos de Hongos Micorrízicos Vesiculares Arbusculares (INVAM). Schenk fundó INVAM en la Universidad de Florida y, tras su jubilación en 1990, la colección se trasladó a la Universidad de West Virginia, donde se fusionó con la colección mantenida por Joe Morton. En 1990, la colección de Schenk incluía 182 muestras de 56 especies, mientras que la colección de Morton comprendía 107 aislados y 49 especies. La transición de la colección de Schenk de Florida a WVU presentó desafíos, ya que muchas culturas perecieron en el tránsito. [1] En los primeros años en WVU, el enfoque de INVAM era adquirir y propagar más aislados y mejorar los protocolos de propagación. Como reflejo de esto, la colección multiplicó su tamaño por seis entre 1995 y 2005. [1] En 2021, la NSF financió la transición del INVAM a la Universidad de Kansas, donde se encuentra bajo su actual curaduría. [3]

Orígenes evolutivos y significado ecológico de los HMA.

Los hongos micorrízicos (“raíz de hongo”) arbusculares (de arbuscula, del latín “árbol pequeño”) tienen orígenes antiguos como plantas simbiontes. La evidencia fósil más antigua de un glomeromiceto arbúsculo, el sitio de intercambio entre plantas y hongos, se conoce en Rhynie Chert, que data de hace 407 millones de años, durante el Devónico Inferior. [4] Este arbúsculo fósil temprano no se encuentra en la raíz de una planta, sino que se encuentra en el eje lateral de una planta ahora extinta. Por lo tanto, los hongos formadores de arbúsculos precedieron potencialmente a la existencia de raíces, [5] ya que las raíces probablemente evolucionaron a partir de sistemas de raíces basados ​​en rizoides durante el Devónico (Kenrick 2014). Algunos investigadores incluso sugieren que las raíces evolucionaron como hábitat de hongos. [5] Existe apoyo para la hipótesis de que los hongos y las raíces micorrízicas han coevolucionado de varias maneras, [6] y que los hongos glomeromicotanos ayudaron en la colonización de la tierra por las plantas. [7] [8] Se sabe que los HMA se asocian con al menos el 80% de las especies de plantas terrestres existentes, [9] y pueden beneficiar a sus plantas hospedantes en una variedad de formas importantes, que incluyen, entre otras, el aumento de fósforo y adquisición de nitrógeno, [10] aumento de biomasa, [11] resiliencia contra el estrés por sequía, [12] sinergia con socios de rizobios, [13] preparación de defensa, [14] y quizás lo más polémico es la capacidad de los HMA para transmitir resistencia a factores estresantes en la superficie, como como herbívoros. [15] [16] Las relaciones específicas entre HMA y plantas pueden caer en varios puntos de un espectro mutualista-patógeno, dependiendo de las especies asociadas en la asociación, [17] y existe evidencia de que podría haber una diferenciación significativa en el beneficio transmitido al usar Inóculo nativo versus inóculo de origen comercial. [18] A escala de paisaje, los HMA tienen el potencial de acelerar la sucesión y aumentar la diversidad en las comunidades de plantas, [19] [18] aumentar la estabilidad del suelo a través de la producción de glomalina por parte de las micorrizas, [20] y mediante el desarrollo de redes de micorrizas. aumentan el almacenamiento de carbono en el suelo, lo que tiene implicaciones globales. [21]

Impacto científico

El fundador del INVAM, Dr. Norman Schenk, es coautor del libro “Manual para la identificación de hongos micorrízicos VA”, [22] referencia que aún hoy se cita en los estudios taxonómicos de HMA. Esta referencia describe los caracteres morfológicos de los géneros de HMA y descripciones de especies entonces conocidas, lo que sigue siendo útil ya que la identificación de especies de HMA mediante secuenciación de ADN presenta dificultades ya que cada espora puede producir muchas Unidades Taxonómicas Operativas (OTU). [23] Además de superar los desafíos que presenta la propagación y el almacenamiento de HMA, INVAM continúa desempeñando un papel en el avance de las tecnologías de identificación de HMA al proporcionar cultivos diversos correctamente identificados para comparar al generar una base de datos secuenciada. [1]

INVAM ha sido citado como recurso en más de 4000 publicaciones científicas, como se ve a través de Google Scholar. [1]

El personal de INVAM ha ayudado en el establecimiento de otras colecciones de cultivos de AMF en Europa con el Banco Internacional para Glomeromycota, América del Sur con la Colección Internacional de Cultivos de Glomeromycota y otras colecciones en Sudáfrica, Taiwán y China. [1]

Referencias

  1. ^ abcdefgh Stürmer, Sidney L.; Beverly, James D.; Schultz, Peggy A.; Bentivenga, Stephen P. (2021). "Celebrando INVAM: 35 años de la mayor colección de cultivos vivos de hongos micorrízicos arbusculares". Micorrizas . 31 (1): 117–126. Código Bib : 2021Mycor..31..117S. doi :10.1007/s00572-020-01008-z. ISSN  0940-6360. PMID  33205230. S2CID  254062848.
  2. ^ Bago, B.; Bécard, G. (2002), Gianinazzi, Silvio; Schüepp, Hannes; Barea, José Miguel; Haselwandter, Kurt (eds.), "Bases de la biotrofia obligada de los hongos micorrízicos arbusculares", Tecnología de micorrizas en agricultura , Basilea: Birkhäuser Basel, págs. 33–48, doi :10.1007/978-3-0348-8117-3_3, ISBN 978-3-0348-9444-9, recuperado el 15 de abril de 2023
  3. ^ ab "Inicio". invam.ku.edu . Consultado el 15 de abril de 2023 .
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