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La maggior parte delle piante hanno rapporti simbiotici con i funghi endofiti e non sopravviverebbero senza di loro.
Le associazioni benefiche tra piante e funghi endofiti esistono da milioni di anni e sono attualmente al centro di numerosi studi in quanto hanno potenzialmente sorprendenti applicazioni agricole e medicinali.
Ma non sappiamo molto dei funghi endofiti e gli scienziati hanno classificato solo una frazione delle specie stimate.
Continua a leggere per saperne di più sui funghi endofiti, sul motivo per cui sono al centro di molti studi scientifici e sui benefici che apportano alle piante e agli esseri umani.
I funghi endofiti sono piccoli funghi che vivono all’interno dei tessuti e delle cellule della pianta ospite. Possono vivere all'interno della pianta ospite per tutta la vita o solo per una parte del loro ciclo vitale.
La parola endofita deriva dalle parole greche "endon", che significa interno, e "phyton", che significa pianta.
I funghi endofiti sono un po’ un mistero. Come i funghi parassiti, invadono una pianta ospite, ma a differenza dei parassiti, non causano danni o malattie e la relazione avvantaggia le piante ospiti.
Poiché hanno rapporti reciprocamente vantaggiosi con la pianta ospite, potresti pensare che siano micorrizici, ma a differenza dei funghi micorrizici, sono facili da coltivare senza un ospite.
Spesso vivono anche all'interno dei tessuti e delle cellule dell'intera pianta, comprese foglie, steli, fiori e semi, mentre i funghi micorrizici interagiscono solo con le radici della pianta.
Inoltre, se la pianta ospite è sotto stress o sta morendo, alcuni funghi endofiti hanno il potenziale per diventare saprotrofi o patogeni.
Endofiti fungini coltivati dalle foreste pluviali australiane di Gary Wilson (ATH) Troverai funghi endofiti in tutto il mondo e gli scienziati concordano sul fatto che quasi tutte le piante contengono endofiti fungini, tra cui alghe, muschi, erbe, felci, arbusti, piante annuali e alberi.
Alcuni funghi endofiti formano associazioni con molte specie vegetali diverse, mentre altri sono specifici di una particolare pianta o famiglia di piante.
Gli scienziati hanno diviso i funghi endofiti in due gruppi principali, clavicipitacei e non clavicipitacei. Questi vengono poi ulteriormente suddivisi in quattro classi.
Il gruppo clavicipitaceo forma associazioni simbiotiche solo con graminacee. Gli endofiti di classe 1 rientrano in questo gruppo.
Troverai questi funghi nei rizomi e nei germogli delle specie erbacee e vengono trasferiti alle nuove piante nei semi dell'erba.
Il gruppo non clavicipitaceo, non presente nelle erbe, forma associazioni con altri tipi di piante e rientra in 3 grandi classi in base a dove si trovano nelle piante.
Gli endofiti fungini di classe 2 possono colonizzare l'intero ospite, mentre la classe 3 esiste solo nelle parti fuori terra della pianta e la classe 4 si trova solo nelle radici delle piante.
I funghi endofiti sono minuscoli e l'unico modo per identificarli è prelevare un campione di una pianta ospite e utilizzarlo per coltivare una coltura fungina utilizzando una piastra di agar.
Questa coltura viene poi studiata al microscopio e gli scienziati utilizzano le caratteristiche fisiche e il DNA per identificare il fungo.
Immagine da ResearchGate Gli scienziati hanno ancora molto da imparare sui funghi endofiti e in futuro potrebbero classificare alcuni funghi come endofiti.
I funghi endofiti più conosciuti sono piccoli e non producono funghi, poiché spesso utilizzano altri metodi di riproduzione.
Alcuni hanno rapporti intricati con le piante, incluso l'utilizzo delle strutture riproduttive della pianta per diffondersi a nuovi ospiti.
In queste specie, le ife fungine crescono in tutte le cellule della pianta, comprese le cellule del polline e dei semi.
Vengono poi trasferiti verticalmente nei semi che crescono per diventare la generazione successiva o trasferiti orizzontalmente, insieme al polline delle piante, ad altre piante non imparentate dal vento e dagli impollinatori.
Altri funghi endofiti producono spore che il vento, l'acqua e gli insetti poi disperdono.
I funghi endofiti ottengono i nutrienti di cui hanno bisogno dalle piante ospiti e il loro micelio può colonizzare gli spazi intercellulari e intracellulari in queste piante.
La colonizzazione estesa di solito avviene nelle radici di una pianta piuttosto che nelle foglie o negli steli, poiché i funghi nelle parti fuori terra fanno affidamento esclusivamente sul fluido intercellulare della pianta per i nutrienti.
I funghi che colonizzano queste parti sembrano crescere alla stessa velocità degli steli e delle foglie della pianta ospite. Le loro ife si attaccano alle pareti cellulari della pianta ma non invadono le cellule stesse.
Ma le ife dei funghi endofiti che colonizzano le radici delle piante invadono gli spazi tra le cellule e l'interno delle cellule stesse.
Questi funghi hanno accesso ai nutrienti che le radici della pianta incontrano nel terreno e agli zuccheri che la pianta produce attraverso la fotosintesi.
Non tutti i funghi sono endofiti. Molti funghi utilizzano altri metodi per ottenere i nutrienti di cui hanno bisogno.
Gli scienziati classificano i funghi in diversi modi, ma quando classificati in base a come ottengono i nutrienti di cui hanno bisogno per sopravvivere, si dividono in quattro gruppi.
I quattro gruppi sono:
Alcuni funghi utilizzano più di un metodo per ottenere i nutrienti di cui hanno bisogno e hanno caratteristiche di più di un gruppo.
Ad esempio, alcuni funghi sono sia saprotrofi che parassiti, mentre altri sono micorrizici finché l'albero ospite non muore e poi sopravvivono come saprotrofi finché non disperdono le loro spore e trovano nuovi ospiti.
Le relazioni endofitiche hanno diversi vantaggi per i funghi, tra cui:
Una pianta può ospitare più di un organismo endofito e piante diverse formano associazioni con endofiti specifici che offrono vari benefici.
Gli endofiti di alcune piante agiscono come difesa contro i parassiti erbivori rendendo la pianta velenosa o di sapore sgradevole.
In altri, la relazione endofitica aiuta la pianta a far fronte a condizioni estreme come la siccità.
Alcuni funghi endofiti aumentano i tassi di germinazione dei semi e promuovono la crescita di radici e germogli, mentre altri proteggono le radici di una pianta da batteri pericolosi e altri microbi.
In altre parole, a seconda delle esigenze della pianta, i funghi endofiti possono:
I veri funghi endofiti sono buoni e, sebbene molti producano composti tossici, li usano per aiutare la pianta a scoraggiare parassiti e batteri dannosi.
Questa non è l’unica ragione per cui i funghi endofiti sono buoni. Forniscono anche molti altri benefici per le piante e gli esseri umani.
Ne esamineremo alcuni in modo più dettagliato nelle sezioni seguenti.
Le relazioni simbiotiche che i funghi endofiti intrattengono con le piante sono state perfezionate nel corso di milioni di anni e rendono le piante ospiti più forti e più resistenti.
Gli scienziati stanno conducendo studi in corso per identificare e comprendere questi funghi poiché potrebbero avere diverse applicazioni benefiche nel nostro mondo moderno, tra cui:
Gli scienziati stimano che nel mondo potrebbero esserci oltre un milione di endofiti fungini, con alcune erbe che ospitano 50 specie diverse e foglie tropicali fino a 90 specie.
Sebbene gli endofiti siano al centro di molti studi scientifici, è ancora necessario analizzare numerosi ospiti vegetali e la completa diversità e distribuzione dei funghi endofiti sono ancora sconosciute.
Nel 2019 Mycospere ha compilato un elenco mondiale di funghi endofiti con note sulla loro ecologia e diversità.
Questo documento è piuttosto lungo e tecnico, quindi per quelli di voi che hanno bisogno solo di alcuni esempi, ecco alcuni funghi endofiti ben noti:
Alexander Fleming scoprì il fungo endofitico produttore di penicillina Penicillium notatum, ora noto come Penicillium chrysogenum, nel 1929.
Questo fungo endofita è ampiamente distribuito, può crescere in un'ampia gamma di condizioni e colonizza molte specie di piante, ma si trova spesso anche a vivere in ambienti chiusi o sul cibo.
Questo fungo è noto per la sua capacità di produrre grandi quantità di penicillina e fa parte del genere Penicillium che contiene oltre 200 specie riconosciute.
La scoperta della penicillina e il suo utilizzo come antibiotico per combattere le infezioni batteriche hanno cambiato drasticamente il modo in cui i medici trattavano infezioni e malattie.
Il Taxomyces andreanae è un fungo endofitico che vive nella corteccia interna dell'albero di tasso del Pacifico (Taxus brevifolia).
Prima di scoprire questo fungo, gli scienziati sapevano che l'albero produceva un'importante tossina che potevano essere utilizzate per curare il cancro al seno e alle ovaie.
Tuttavia, l'albero produceva basse concentrazioni del composto e per curare una persona era necessaria la corteccia di tre alberi.
Questo fino alla scoperta dei funghi Taxomyces andreanae che producono concentrazioni molto più elevate del composto antitumorale rispetto all'albero ospite.
Un altro vantaggio del fungo endofitico è che è facilmente isolabile e gli scienziati possono coltivarlo in laboratorio su terreni comuni.
In condizioni di laboratorio, Taxomyces andreanae colonizza completamente una piastra di terreno in 3-4 giorni.
Il fungo endofita Curvularia protuberata ha un'associazione simbiotica con l'erba di panico (Dichanthelium lanuginosum) che cresce nel parco nazionale di Yellowstone.
La relazione reciprocamente vantaggiosa protegge i funghi e l'erba e consente loro di sopravvivere a temperature fino a 65 °C (149 °F).
Individualmente nessuno dei due può crescere a temperature superiori a 38°C (100°F).
Ma c’è un terzo fattore coinvolto nella relazione. Il fungo deve contenere un virus RNA a doppio filamento per fornire gli effetti di tolleranza al calore.
I funghi non infetti non forniscono gli stessi benefici e muoiono a temperature superiori a 38 °C (100 °F).
La cosa interessante è che anche altre piante, non correlate all'erba di panico, sperimentano effetti protettivi dal calore quando inoculate con Curvularia protuberata infetta dal virus.
Si spera che studiare la relazione tra il virus infetto e l'erba e apprendere come funziona la protezione consentirà agli scienziati di aiutare altre piante ad adattarsi ai climi caldi.
Immagine da ResearchGate La Piriformospora indica è un noto fungo endofitico, scoperto per la prima volta nelle radici delle piante di orchidee in India, che ha ricevuto molta attenzione.
Questo fungo simile alla micorriza colonizza le radici di una vasta gamma di piante e aiuta con l'assorbimento dei nutrienti, la resistenza alle malattie, la tolleranza allo stress e una crescita migliorata.
La Piriformospora indica è facile da coltivare nei laboratori e prospera su diversi substrati.
È un fungo multifunzionale e anni di ricerca confermano il suo successo nel migliorare la crescita e la resa di varie piante, comprese colture agricole, piante orticole e piante medicinali.
Ti consigliamo questo film se vuoi saperne di più sui funghi.
I funghi endofiti vivono all'interno delle piante ospiti e ottengono riparo e sostanze nutritive dalla pianta in cambio di vari benefici.
L'associazione simbiotica tra funghi endofiti e piante è complessa e si è evoluta nel corso di milioni di anni.
La maggior parte dei funghi endofiti non produce funghi e, sebbene siano affascinanti e forniscano numerosi composti bioattivi, non sono il nostro tipo di funghi preferito.
I nostri funghi preferiti sono specie facili da coltivare che producono deliziosi funghi gourmet o medicinali.
Per saperne di più sulla coltivazione dei funghi a casa, visita il nostro Centro di coltivazione dei funghi o prova uno dei nostri corsi passo passo sulla coltivazione dei funghi.
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