Sanidad de los bosques de Nothofagus : caracterización de sitio y organismos asociados a la muerte agrupada

Molina, Lucía

Registro:

Documento:	Tesis Doctoral
Título:	Sanidad de los bosques de Nothofagus : caracterización de sitio y organismos asociados a la muerte agrupada
Título alternativo:	The health of nothofagus forests : characterization of site and organisms associated with grouped mortality
Autor:	Molina, Lucía
Editor:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Filiación:	Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico. Área de Fitopatología y Microbiología Aplicada
Publicación en la Web:	2023-07-03
Fecha de defensa:	2022-06-23
Fecha en portada:	Junio de 2022
Grado Obtenido:	Doctorado
Título Obtenido:	Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Biológicas
Director:	Pildain, María Belén
Director Asistente:	Rajchenberg, Mario
Consejero:	Novas, María Victoria
Jurado:	Gottlieb, Alexandra Marina; Wright, Eduardo R.; Loguercio, Gabriel A.
Idioma:	Español
Palabras clave:	BOSQUES TEMPLADOS; DECAIMIENTO FORESTAL; NOTHOFAGUS DOMBEYI; NOTHOFAGUS PUMILIO; ENDOFITOS DE MADERA; HONGOS PUDRIDORES DE MADERA; ESTRES HIDRICO; PATOGENO LATENTE; ITS; ADN AMBIENTAL; METABARCODINGTEMPERATE FORESTS; FOREST DECLINE; NOTHOFAGUS DOMBEYI; NOTHOFAGUS PUMILIO; WOOD ENDOPHYTES; WOOD-ROT FUNGI ; WATER STRESS; LATENT PATHOGEN; ITS; ENVIRONMENTAL DNA; METABARCODING
Formato:	PDF
Handle:	http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7257_Molina
PDF:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n7257_Molina.pdf
Registro:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n7257_Molina
Ubicación:	Dep.BIO 007257
Derechos de Acceso:	Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Molina, Lucía. (2022). Sanidad de los bosques de Nothofagus : caracterización de sitio y organismos asociados a la muerte agrupada. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7257_Molina

Resumen:

Los bosques templados vienen siendo amenazados, en las últimas décadas, por eventos de muerte y decaimiento a lo largo de todo el globo. Las causas han sido investigadas sin que, en muchos casos, se revelara una causal primaria del deterioro. Esto originó el surgimiento de un concepto cada vez más utilizado para evaluar estos fenómenos que es el de enfermedades complejas. En este contexto, el micobioma endofítico de los árboles toma un papel importante como objeto reciente de estudio y de integración en interpretaciones de la sanidad forestal. En las últimas décadas se ha observado un fenómeno de muerte agrupada de etiología desconocida en las dos especies de Nothofagus de más amplia distribución de los bosques de Norpatagonia: N. dombeyi y N. pumilio. En el marco de la presente tesis, se describió el fenómeno de la muerte agrupada de Nothofagus en el Parque Nacional Los Alerces (Chubut) caracterizando por primera vez a campo los síntomas, signos, daños y características de sitio y del rodal. Se analizó la micobiota endofítica de la madera de fuste y raíz de los Nothofagus en rodales con muerte agrupada y se describió la diversidad beta a lo largo de variables ambientales y de hospedador como un aporte a su autoecología y en búsqueda de posibles asociaciones entre la micobiota y el fenómeno de muerte agrupada. El estudio de estas comunidades se desarrolló mediante dos enfoques metodológicos: una prospección por aislamiento e identificación molecular de cultivos puros y otra por secuenciación masiva a partir de ADN total de madera del marcador molecular ITS1 a partir de ADN ambiental por medio de la plataforma MiSeq Illumina. Se analizaron los resultados de diversidad arrojados por ambos enfoques, pero también se evaluó el rendimiento de las nuevas tecnologías utilizando como criterio de comparación la base de datos de secuencias obtenidas por la prospección de cultivo. La aplicación de tecnologías de secuenciación de segunda generación para el estudio de las comunidades fúngicas endofíticas de la madera, demostró ser complementaria a los abordajes dependientes de cultivo y permitió profundizar los patrones de diversidad beta, detectando mayor heterogeneidad que con cultivos. Si bien se registraron más organismos patogénicos en N. dombeyi sintomáticos que en asintomáticos en el estudio de cultivo, el abordaje independiente permitió detectar que ambas especies de Nothofagus portan una diversidad amplia de potenciales patógenos fúngicos en su albura, tanto en árboles que presentan síntomas visibles como aquellos de apariencia saludable. La muerte agrupada de los Nothofagus se revela como un fenómeno complejo en el que muchas variables bióticas y abióticas se encuentran interactuando y en el que, en este marco, la micobiota endofítica de madera estaría cumpliendo un papel secundario. Ambas especies de Nothofagus portan ensambles fúngicos diferentes, muy poco solapados, pero ambos muy diversos. En N. dombeyi el sitio resultó ser el factor más importante en la diferenciación de los ensambles, reflejando la mayor heterogeneidad de sitios en los que esta especie se distribuye. Nothofagus pumilio presentó una fuerte susceptibilidad a la estacionalidad y una mayor compartimentalización entre raíz y fuste, que se traduce en un incremento de los organismos pudridores y degradadores en los períodos cálidos y más secos. Del mismo modo, durante los períodos fríos, la raíz actúa como un reservorio de diversidad de organismos fúngicos con otras estrategias tróficas. Esto es algo que definitivamente interesa continuar indagando, dado el contexto general de cambio climático que enfrentan los bosques templados en todo el globo.

Abstract:

Temperate forests have been threatened, in recent decades, by events of death and decay throughout the globe. The causes have been investigated without, in many cases, revealing a primary cause of the deterioration. This gave rise to a concept that is increasingly used to evaluate these phenomena, which is that of complex diseases. In this context, the endophytic mycobiome of trees plays an important role as a recent object of study and integration in interpretations of forest health. In recent decades, a phenomenon of grouped death of unknown etiology has been observed in the two Nothofagus species with the widest distribution in the forests of North Patagonia: N. dombeyi and N. pumilio. Within the framework of this thesis, the phenomenon of the grouped death of Nothofagus in Los Alerces National Park (Chubut) was described, characterizing for the first time in the field the symptoms, signs, damage and characteristics of the site and the stand. The endophytic mycobiota of stem and root wood of Nothofagus was analyzed in stands with clustered death and beta diversity was described along environmental and host variables as a contribution to its autoecology and in search of possible associations between the mycobiota and the phenomenon of grouped death. The study of these communities was developed through two methodological approaches: one by isolation prospecting and another by massive sequencing of the ITS1 molecular marker from environmental DNA using the MiSeq Illumina platform. The diversity results obtained by both approaches were analyzed, but the performance of the new technologies was also evaluated using the database of sequences obtained by crop prospecting as a comparison criterion. The application of second-generation sequencing technologies for the study of endophytic fungal communities in wood proved to be complementary to culture-dependent approaches and allowed deepening of beta diversity patterns, detecting greater heterogeneity than with culture. Although more pathogenic organisms were recovered from symptomatic than asymptomatic N. dombeyi in the culture study, the independent approach allowed us to detect that both species of Nothofagus carry a wide diversity of potential fungal pathogens in their sapwood, both in trees that present visible symptoms and those of healthy appearance. The grouped death of Nothofagus is revealed as a complex phenomenon in which many biotic and abiotic variables are interacting and in which, in this framework, the wood endophytic mycobiota would be playing a secondary role. Both species of Nothofagus carry different fungal assemblages, with very little overlap, but both very diverse. In N. dombeyi, the site turned out to be the most important factor in the differentiation of the assemblages. The variations observed were related with site-features such as climate, topography and water availability, reflecting the greater heterogeneity of sites in which this species is distributed. Nothofaugs pumilio showed a strong susceptibility to seasonality and greater compartmentalization between root and stem, which translates into an increase in rotting and degrading fungal organisms with warm and drier periods. Similarly, during cold periods, the root acts as a reservoir of diversity of fungal organisms with other trophic strategies. This is definitely something that we are interested in continuing to investigate, given the general context of climate change that temperate forests are facing around the globe.

Citación:

---------- APA ----------

Molina, Lucía. (2022). Sanidad de los bosques de Nothofagus : caracterización de sitio y organismos asociados a la muerte agrupada. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7257_Molina

---------- CHICAGO ----------

Molina, Lucía. "Sanidad de los bosques de Nothofagus : caracterización de sitio y organismos asociados a la muerte agrupada". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2022.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7257_Molina

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