Hongos en el pasto
Hongos y pastos suelen formar un buen equipo. Los hongos confieren ventajas a las plantas hospederas y éstas favorecen su reproducción. Sin embargo, esta asociación podría resultar tóxica para el ganado. Un grupo de investigadores de Exactas estudian simbiosis para comprender su funcionamiento y encontrar alternativas para mejorar pasturas.
La inmensa mayoría de las especies de plantas se encuentran asociadas con hongos que viven en su interior y se denominan endófitos. El pasto no es la excepción. Estas asociaciones entre hongos y pastos suelen ser beneficiosas tanto para el hongo como para el pasto que lo hospeda, pero puede resultar un problema para el ganado si el hongo termina resultándole tóxico.
En el Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental, un equipo de investigadores dirigidos por María Victoria Novas y Leopoldo Iannone se dedican al estudio de la biología, diversidad y filogenia de hongos endófitos de pastos. “Nosotros continuamos la línea iniciada por Daniel Cabral en endófitos de pastos -dice Iannone, recordando al investigador fallecido en el año 2008- pero también incursionamos en estudios de otros hongos”.
Los endófitos de pastos son un grupo particular de hongos, el género Epichloë. Estos hongos forman asociaciones mutualistas con las plantas en las que viven y les confieren ventajas adaptativas como mayor capacidad de crecimiento y reproducción, resistencia a distintos tipos de estrés como la sequía, herbivoría por insectos y el ganado, o resistencia a otros hongos patógenos. “Como el endófito se reproduce y se transmite de la planta madre a las hijas a través de las semillas que produce la planta, él también se ve beneficiado”, explica Iannone. “Debido a estas características, en otras partes del mundo los endófitos de pastos han sido usados por entes gubernamentales y empresas privadas en programas de mejoramiento de gramíneas forrajeras comerciales. Sin embargo, una de las contras comerciales que presenta esta asociación es que el endófito puede producir alcaloides que resultan tóxicos para el ganado. Por eso, una de las principales estrategias empleadas para su utilización en programas de mejoramiento, es la búsqueda en la naturaleza de variedades de endófitos que no produzcan alcaloides tóxicos para el ganado y puedan ser incorporados en cultivares comerciales”, agrega. Justamente por estas características, el tema resulta interesante para distintas áreas de la biología como la ecología, la fisiología vegetal, la evolución, la micología y las ciencias agrarias.
En el laboratorio, los investigadores tratan de abordar los distintos aspectos de esta simbiosis, tomando como modelo las asociaciones entre endófitos y especies de pastos nativos de Argentina o Sudamérica. “Nuestro objetivo es conocer la diversidad de gramíneas nativas que se asocian a estos hongos, estudiar la diversidad de endófitos que existen en nuestro país y qué efectos tienen los endófitos sobre las plantas hospedantes o sobre el ambiente en el que viven”, dice el biólogo.
(De izq. a der.) María Victoria Novas, Patricia Mc Cargo, María Victoria Vignale, Leopoldo Ianonne, Alejandro Arrieta.
Este tipo de abordaje requiere tanto de trabajo de campo como de laboratorio. Para estudiar la diversidad, los miembros del equipo hacen campañas a distintas regiones del país y juntan plantas que luego serán revisadas en el laboratorio, con microscopios, para ver si tienen endófitos. Identificando las especies de pastos que sí los tienen, pueden estudiar en qué regiones del país tienen endófitos y en cuáles no y por qué. Luego, en el laboratorio, aíslan los endófitos en cultivos puros para estudiarlos morfológicamente y extraer ADN para hacer análisis filogenéticos de sus secuencias o para ver si tienen los genes que codifican para la síntesis de alcaloides tóxicos para el ganado. Otra parte del trabajo consiste en ver qué efecto tienen los endófitos sobre las plantas, ya sea en el crecimiento, en su capacidad para establecer relaciones con otros hongos beneficiosos como las micorrizas o si las protegen contra hongos patógenos. “Para poder llevar a cabo estos estudios, que implica el desarrollo de ensayos en el laboratorio, en vivero y a campo, trabajamos en conjunto con grupos del INTA para tratar de validar los resultados obtenidos en el laboratorio con ensayos a campo”, afirma Iannone.
“Si bien nosotros hacemos ciencia básica, casi todas nuestras líneas tienen aplicación. Conocer la diversidad de endófitos y su capacidad o su falta de ella para producir alcaloides que puedan resultar tóxicos para los insectos o el ganado resulta de utilidad a la hora de elegir cepas de endófitos para usar en programas de mejoramiento. Por otro lado, para estudiar el efecto de los endófitos sobre el desarrollo de las plantas o su capacidad para asociarse con otros hongos beneficiosos o defenderse de patógenos, usamos como modelos gramíneas nativas que son buenas forrajeras y se encuentran en procesos de mejoramiento y domesticación”, dice.
De este modo, los resultados que obtiene el equipo de investigadores no sólo sirven para estudiar estas asociaciones desde el punto de vista teórico sino que son una herramienta a la hora de seleccionar endófitos o considerarlos como una alternativa en el mejoramiento de pasturas con gramíneas nativas o para introducirlos artificialmente en las gramíneas que se utilizan comercialmente generando nuevos cultivares adaptados a distintos requerimientos.
Grupo de Biología, Diversidad y Filogenia de Hongos Endófitos de Pastos
(PROPLAME, PRHIDEB, CONICET, Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental).
Laboratorio 69, 4to. piso, Pabellón II. Teléfonos 4576-3300, interno 419. 4787-2706.
Dirección: Dra. María Victoria Novas, Dr. Leopoldo J. Iannone.
Tesistas de doctorado: Lic. Patricia Mc Cargo, Mic. Alejandro Arrieta, Lic. María Victoria Vignale
Estudiantes y colaboradores: Nahuel Policelli, Florencia Sabena, Laura Olivero, Dra. Agustina Scambato (DBBE), Dra. Marcela Ramos (DBBE), Dra. Liliana Giussani (Inst. Darwinion-CONICET), Ing. Agr. José De Battista (INTA), Dra. Susana Rossi (IFBMC-UBA-CONICET), Dr. Marcelo Soria (FA-UBA).
