pmid: "34205382"
title: "O Cultivo de Sálvia-esclaréia e a Inoculação Micorrízica Influenciam a Comunidade Fúngica da Rizosfera de um Solo Poluído por Elementos-traço Envelhecido."
authors: "Raveau R, Lounès-Hadj Sahraoui A, Hijri M, Fontaine J"
journal: "Microorganisms"
pubdate: "2021 Jun 19"
doi: "10.3390/microorganisms9061333"
source: "PMC Full Text"
O Cultivo de Sálvia-esclaréia e a Inoculação Micorrízica Influenciam a Comunidade Fúngica da Rizosfera de um Solo Poluído por Elementos-traço Envelhecido.
Autores
Raveau R, Lounès-Hadj Sahraoui A, Hijri M, Fontaine J
Periodico
Microorganisms (2021 Jun 19)
Conteudo
O Cultivo de Sálvia Esclareia e a Inoculação Micorrízica Influenciam a Comunidade Fúngica da Rizosfera de um Solo Antigo Poluído por Elementos-Traço
As comunidades fúngicas do solo desempenham um papel central nos sistemas naturais e agroecossistemas. Como tal, elas têm atraído um interesse significativo de pesquisa. No entanto, a microbiota fúngica de plantas aromáticas, como a sálvia esclareia (Salvia sclarea L.), permanece inexplorada. Isso é especialmente o caso em condições de poluição por elementos-traço (ET) e no âmbito de abordagens de fitomanejo. A presença de altas concentrações de ETs nos solos pode afetar negativamente não apenas a diversidade microbiana e a composição da comunidade, mas também o estabelecimento e o crescimento das plantas. Portanto, o objetivo deste estudo é investigar a composição da comunidade fúngica do solo e de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) e suas mudanças ao longo do tempo em solos poluídos por ETs nas proximidades de uma antiga fundição de chumbo e sob o cultivo de sálvia esclareia. Utilizamos o sequenciamento de amplicons Illumina MiSeq para avaliar os efeitos do cultivo in situ de sálvia esclareia ao longo de dois anos sucessivos, combinado ou não com inoculação exógena de FMA, nas comunidades fúngicas do solo rizosférico e das raízes. Obtivemos 1239 e 569 variantes de sequência de amplicon (ASV) fúngicas, respectivamente, no solo rizosférico e nas raízes de S. sclarea sob condições de poluição por ETs. Notavelmente, 69 espécies de FMA foram detectadas em nosso sítio experimental, pertencentes a 12 gêneros de FMA. Além disso, o tratamento de inoculação moldou significativamente as comunidades fúngicas no solo e aumentou o número de ASVs de FMA nas raízes da sálvia esclareia. Adicionalmente, o cultivo de sálvia esclareia ao longo de anos sucessivos pode ser um dos parâmetros explicativos para a variação interanual tanto nas comunidades fúngicas quanto nas de FMA nos biótopos do solo e das raízes. Nossos dados fornecem novos insights sobre as comunidades fúngicas e de FMA no solo rizosférico e nas raízes de uma planta aromática, a sálvia esclareia, cultivada em solo agrícola poluído por ETs.
Introdução
Comunidades microbianas desempenham papéis importantes nos ecossistemas do solo e fornecem uma ampla gama de serviços, especialmente por estarem envolvidas nos ciclos biogeoquímicos de nutrientes, no sequestro de carbono e na provisão de ar e água limpos. Entre as comunidades microbianas do solo, os fungos representam uma biomassa importante, fornecendo a função chave de decomposição da matéria orgânica, levando à ciclagem de nutrientes e desempenhando papéis cruciais nos processos de humificação, mineralização e agregação do solo. Portanto, os fungos desempenham um papel central no funcionamento e na fertilidade da maioria dos ecossistemas naturais e manejados. Alguns fungos, como os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) pertencentes ao filo Glomeromycota, são capazes adicionalmente de formar associações simbióticas com mais de 80% das plantas terrestres. Sendo microrganismos ubíquos no solo e biotróficos obrigatórios, eles contribuem para a saúde, o crescimento e a produtividade das plantas e, nesse sentido, são particularmente valiosos e bem caracterizados em solos agrícolas. A contribuição dos FMA para o funcionamento dos agroecossistemas tem sido particularmente bem estudada, pois eles fornecem muitos benefícios à sua planta hospedeira por meio do suprimento melhorado de água e minerais e podem mitigar os efeitos adversos dos estresses bióticos e abióticos, incluindo danos causados por poluentes do solo.
A poluição do solo por elementos-traço (ETs) é uma preocupação mundial devido à grande ameaça que representam, não apenas para a saúde humana, mas também para a saúde ambiental e o funcionamento dos ecossistemas, devido à sua não biodegradabilidade, bioacumulação e toxicidade potente. Notavelmente, os ETs podem se acumular em plantas cultivadas, causando problemas de crescimento e produtividade, bem como possível contaminação da cadeia alimentar, o que pode ser responsável por vários distúrbios e doenças em seres humanos. Foi demonstrado anteriormente que a revegetação de áreas poluídas por ETs pode ajudar a restaurar o funcionamento do ecossistema perturbado, além de fornecer valor estético e reduzir os fenômenos de erosão eólica e hídrica. Nesse sentido, entre outras opções potenciais de remediação, o fitogerenciamento tem atraído atenção significativa. Ele combina métodos de mitigação de riscos com usos sustentáveis e lucrativos da terra para recuperar locais poluídos por ETs. Baseado em fitotecnologias, depende da capacidade das plantas e de seus microrganismos associados de imobilizar naturalmente poluentes inorgânicos, como os ETs, em sua rizosfera. Para que as estratégias de fitogerenciamento sejam um processo ambientalmente sustentável e economicamente viável, a valorização da biomassa vegetal é um componente importante. Atualmente, a pesquisa está focada principalmente em culturas energéticas, como salgueiro ou miscanthus, destinadas à produção de bioenergia. No entanto, o cultivo de plantas aromáticas destinadas à produção de óleo essencial (OE) pode representar uma alternativa inovadora e economicamente viável para a recuperação de áreas poluídas por ETs. Os óleos essenciais, como produtos de alto valor agregado, podem ser valiosos em vários campos, como perfumaria e cosméticos, medicina ou indústrias alimentícias. Como exemplo, a sálvia esclareia (Salvia sclarea L.) é uma planta aromática xerófita nativa da região do Mediterrâneo, capaz de crescer relativamente rápido e desenvolver uma cobertura vegetal sustentável por dois ou três anos sucessivos, graças ao seu ciclo de vida perene de curta duração. Esta Lamiaceae também é capaz de produzir grandes quantidades de biomassa, especialmente em seu segundo ano de cultivo, resultando em uma produção significativa de OE, que é valiosa para as indústrias alimentícia e de cosméticos, mas também é bem conhecida por suas propriedades antimicrobianas e antissépticas.
A seleção criteriosa das espécies de plantas, com base em sua capacidade de crescer em condições tóxicas para a maioria das plantas, é outro critério fundamental para o sucesso do fitomanejo. Portanto, o uso de corretivos exógenos—sejam minerais, orgânicos ou microbianos—pode favorecer o crescimento e a saúde das plantas. Assim, inoculantes microbianos, como FMA ou fungos ectomicorrízicos, já foram avaliados em ensaios de campo e mostraram melhorar o crescimento das plantas, além de contribuir para a imobilização de ETs, por meio de fenômenos de precipitação ou complexação que ocorrem na rizosfera. No entanto, o impacto de corretivos exógenos de FMA nas composições das comunidades fúngicas e de FMA, embora já tenha sido investigado anteriormente, permanece incerto. Resultados contrastantes foram publicados. Alguns relatos indicam uma clara modelagem das comunidades microbianas em resposta à inoculação com FMA; no entanto, outros demonstraram que a inoculação não influenciou as comunidades fúngicas nativas ou de FMA na rizosfera. Por exemplo, foi descrito que a inoculação com Glomus sp. alterou a abundância de FMA nativos e de outros membros fúngicos, enquanto enriqueceu consistentemente várias unidades taxonômicas operacionais bacterianas. Da mesma forma, a inoculação com uma cepa de Rhizophagus irregularis resultou na supressão da colonização das raízes das plantas por táxons de FMA nativos e reduziu a diversidade da comunidade de FMA colonizadores de raízes. Os FMA afetam os microrganismos do solo na rizosfera de sua planta hospedeira, levando à formação de uma área específica no solo chamada micorrizosfera, à medida que competem por nutrientes e espaço e trocam substâncias químicas complexas para interagir entre si. Em contraste, Ref. demonstrou que a inoculação com Rhizophagus irregularis DAOM-197198 não influenciou nem a diversidade da comunidade de FMA nas raízes nem a composição da comunidade de FMA nativa. Os autores sugerem que a comunidade de FMA nativa pode ser altamente abundante e mais adaptada tanto à sua planta hospedeira quanto às condições ambientais e, portanto, mais resiliente a fatores externos, como a inoculação exógena.
Na mesma perspectiva, embora os efeitos de curto prazo da poluição por ETs nas comunidades microbianas sejam bem conhecidos, geralmente levando a uma diminuição tanto na riqueza quanto na abundância de espécies fúngicas, a avaliação da poluição por ETs envelhecida a longo prazo foi pouco investigada. Além disso, a identidade da planta também foi demonstrada como um fator chave na modelagem das comunidades microbianas e, como tal, deve ser cuidadosamente avaliada. Considerando o exposto, a inoculação com FMA e a identidade da planta provavelmente resultarão em uma mudança nas comunidades fúngicas e de FMA na rizosfera da planta cultivada, e seus respectivos impactos estruturadores nas comunidades devem ser avaliados.
Portanto, estudar a composição da comunidade fúngica em tais condições pode facilitar a compreensão do funcionamento do ecossistema subterrâneo, bem como potencialmente identificar espécies fúngicas únicas e bem adaptadas a ET. De uma perspectiva mais ampla, a identificação de espécies fúngicas capazes de crescer em condições poluídas por ET pode fornecer uma base de conhecimento para o desenvolvimento de métodos de remediação. Assim, o presente estudo teve como objetivo: (I) Caracterizar as composições das comunidades fúngicas indígenas e de FMA em solo poluído por ET envelhecido; (II) avaliar e monitorar as potenciais mudanças estruturais induzidas nas comunidades da rizosfera de plantas pelo cultivo de S. sclarea ao longo de todo o seu ciclo de vida; (III) avaliar os efeitos da adição de um inóculo micorrízico comercial nas comunidades fúngicas nativas, incluindo FMA, ao longo do ciclo de vida da sálvia esclareia.Materiais e Métodos
2.1. Local Experimental
Este estudo foi realizado em um local poluído por ET envelhecido (50°25′55.5″ N, 3°02′25.5″ E; altitude 23 m) no norte da França. A área é caracterizada por um clima quente, temperado e úmido, com verões amenos. As condições climáticas são marcadas por uma precipitação média anual de 742,5 mm e uma temperatura média anual de 12 °C, variando de 3,6 °C em janeiro a 20,3 °C em julho (Infoclimat, acessado em 3 de março de 2020).
O local é um antigo campo agrícola com tamanho de 1,3 ha. Está localizado a 600 m de uma antiga fundição de Pb e Zn, Metaleurop Nord, cujas atividades por mais de um século geraram quantidades significativas de poeira contendo ET, o que levou à poluição por ET no solo superficial (0–30 cm). O solo superficial é caracterizado por altas quantidades de Cd, Pb e Zn, que correspondem a concentrações aproximadamente 17, 11 e 6 vezes maiores, respectivamente, do que aquelas relatadas nos níveis de fundo regionais para solos agrícolas. A textura do solo consiste em silte argiloso com pH levemente alcalino (7,9). As propriedades físico-químicas do solo eram homogêneas em toda a parcela experimental. Descrições completas do local experimental e do solo foram fornecidas em.
2.2. Material Biológico
Sálvia esclareia (Salvia sclarea L.), uma espécie de planta aromática herbácea bienal, foi cultivada por dois anos no local poluído por ET. A semeadura ocorreu no início da primavera de 2017, com uma densidade de semeadura de 300.000 sementes por hectare, utilizando equipamentos de escala agrícola. As sementes foram fornecidas pelo ITEIPMAI, um instituto de pesquisa francês. Um inóculo micorrízico comercial, gentilmente fornecido pela Premier Tech (AGTIV® Specialty Crops, PremierTech, Rivière-du-Loup, QC, Canadá) e contendo o FMA Rhizophagus irregularis (isolado DAOM-197198, 12.000 esporos viáveis por grama de produto, 125 g/ha) em uma formulação em pó, também foi introduzido durante a semeadura, misturado diretamente com as sementes de sálvia.
2.3. Delineamento Experimental
O experimento foi realizado ao longo de dois anos sucessivos (de 2017 a 2018), com um delineamento experimental consistindo em dois tratamentos, conforme descrito abaixo:
A avaliação de dois anos (delineamento de medidas repetidas) cobriu três diferentes tempos de monitoramento (a saber, o estado original da parcela antes da semeadura; o estado na primeira colheita de sálvia, ano 1; o estado na segunda colheita de sálvia, ano 2) e dois tratamentos: não inoculado (NI) e inoculado com o inóculo micorrízico (I). As superfícies dedicadas a cada tratamento (I ou NI, 2000 m² cada) foram separadas umas das outras por faixas de 2 m de largura, que foram capinadas regularmente. O delineamento incluiu cinco réplicas para cada condição. Deve-se notar que o estado original da parcela era sem vegetação.
2.4. Procedimento de Amostragem de Solo e Raízes de Plantas
Cinco amostras de solo foram coletadas aleatoriamente no início da primavera de 2017, no local experimental poluído, seguindo um método de amostragem estratificada para garantir a máxima cobertura da parcela experimental, a fim de avaliar a condição original do local antes da semeadura. A amostragem foi realizada no horizonte superficial de 0–30 cm, utilizando um trado manual. Duas outras campanhas de amostragem, totalizando 10 amostras de solo cada, foram realizadas sucessivamente após 21 e 66 semanas de cultivo para avaliar, respectivamente, o estado na primeira e na segunda colheita de sálvia. Todos os pontos de amostragem foram georreferenciados. Os sistemas radiculares das três plantas em crescimento mais próximas foram coletados em cada um dos dez locais de amostragem. Todas as amostras foram coletadas em um período de meio dia e transportadas dentro de 2 h. Após a amostragem, as raízes de sálvia foram vigorosamente agitadas para remover o solo frouxamente aderido (solo bulk), que foi descartado. A coleta cuidadosa do solo rizosférico foi feita usando uma escova estéril e ponta de espátula. As raízes de sálvia foram finalmente enxaguadas mais três vezes com água esterilizada para eliminar as partículas de solo potencialmente remanescentes antes da extração de DNA. A composição foi realizada usando três réplicas para cada ponto de amostragem (raízes ou solo rizosférico). O solo e as raízes de sálvia foram então congelados e armazenados a −20 °C até uso posterior.
2.5. Extrações de DNA
2.5.1. Amostras de Solo
O DNA genômico foi extraído para cada ponto de amostragem em triplicata, diretamente de 250 mg de solo, usando um kit Nucleospin Soil® (Macherey-Nagel, Düren, Alemanha), de acordo com as instruções do fabricante. A qualidade do DNA foi verificada usando gel de agarose a 1% (p/v) e medindo as razões 260/280 nm e 260/230 nm usando um dispositivo SpectraMax® iD3 (Molecular Devices LLC, Sunnyvale, CA, EUA). A concentração de todas as amostras foi determinada e os extratos de DNA foram diluídos para 25 ng.μL−1 para análises posteriores. O DNA extraído foi armazenado a −20 °C até uso posterior.
2.5.2. Amostras de Raízes de Plantas
As raízes finas foram mantidas em tubos Eppendorf e congeladas a −20 °C. O DNA genômico das raízes de sálvia esclaréia foi extraído em triplicata, utilizando um método adaptado de. Brevemente, as raízes de sálvia foram primeiro congeladas usando nitrogênio líquido (−196 °C) em um almofariz esterilizado e moídas até formar um pó fino. Em seguida, 500 mg das raízes moídas foram submetidas a extração com brometo de cetiltrimetilamônio (CTAB, 1,4 M NaCl; 100 mM Tris-HCl, pH 8,0; 20 mM EDTA, pH 8,0; 2% CTAB), polivinilpirrolidona (PVP 1% p/v), β-Mercaptoetanol (5% v/v) e carvão ativado (0,5% p/v) (30 min; 55 °C). Após este período de incubação, uma etapa de centrifugação foi realizada (10 min; 16.000 g), e a extração do lisado foi então realizada, em duas etapas sucessivas, com clorofórmio:álcool isoamílico (24:1). A precipitação do DNA foi realizada na presença de isopropanol (1 h de incubação; 25 °C), seguida por outra centrifugação (10 min; 700 g). O pellet de DNA foi então lavado três vezes consecutivas, com a adição de etanol gelado (70%), e centrifugado (10 min; 900 g) antes de secar ao ar à temperatura ambiente (aproximadamente 90 min; 20 °C). Finalmente, o pellet de DNA foi dissolvido em 50 µL de tampão TE (10 mM Tris-HCl, pH 8,0; 1,0 mM EDTA, pH 8,0). A avaliação da qualidade do DNA extraído, a normalização para 25 ng.μL−1 e o armazenamento foram realizados conforme descrito acima.
2.6. PCR e Sequenciamento
2.6.1. ITS Fúngico
A região ITS fúngica foi amplificada por PCR usando um termociclador de PCR (Surecycler 8800, Agilent Technologies, Les Ulis, França) com primers degenerados com código de barras CS1 e CS2 da seguinte forma:
Primer direto: CS1_ITS3_Kyo2_F ACACTGACGACATGGTTCTACAGATGAAGAACGYAGYRAA, primer reverso: CS2_ITS4_Kyo3_R TACGGTAGCAGAGACTTGGTCTCTBTTVCCKCTTCACTCG, com um comprimento esperado de 327 pb. Os adaptadores CS1 e CS2 com códigos de barras moleculares são exibidos em negrito.
Reações em triplicata por amostra de DNA foram realizadas. As misturas de reação (25 μL) continham 5 μL de tampão de reação Q5 (5X), 3 µL de intensificador Q5 (5X) High GC, 0,25 μL de Q5® High-Fidelity DNA Polymerase (New England Biolabs France, Evry, França), 0,8 μL de cada primer (0,4 µM), 1 μL de dNTPs (0,2 mM), 1 µL de DMSO, 1 µL de albumina de soro bovino (BSA; 100 µg.mL−1) e 1 ng de DNA molde. As condições de PCR foram as seguintes: Desnaturação inicial a 95 °C por 10 min, seguida por trinta e cinco ciclos de 94 °C por 20 s, 47 °C por 30 s e 72 °C por 20 s, e uma etapa de alongamento final a 72 °C por 7 min.
2.6.2. Gene 18S rRNA de FMA
Como os primers descritos anteriormente foram destinados à avaliação de toda a comunidade fúngica, o DNA de FMA foi especificamente amplificado usando Nested-PCR (Surecycler 8800, Agilent Technologies, Les Ulis, França) para obter uma resolução melhorada da composição da comunidade de FMA. A primeira amplificação por PCR foi realizada usando um conjunto de primers AML1 (ATCAACTTTCGATGGTAGGATAGA) e AML2 (GAACCCAAACACTTTGGTTTCC), direcionando a pequena subunidade 18S do gene rRNA, que gera amplicons de cerca de 800 pb. As condições de PCR foram as seguintes: Desnaturação inicial a 94 °C por 3 min, seguida por 35 ciclos de 94 °C por 1 min, 45 °C por 1 min e 72 °C por 1 min, e uma etapa de elongação final a 72 °C por 5 min. As reações de PCR foram realizadas em triplicata, com volume de reação de 25 µL e condições como segue: 5 μL de tampão de reação Q5 (5X), 0,25 μL de Q5® High-Fidelity DNA Polymerase (New England Biolabs França, Evry, França), 0,8 μL de cada primer (0,4 µM), 1 μL de dNTPs (0,2 mM), 1 µL de DMSO, 1 µL de BSA (100 µg.mL−1) e 1 ng de DNA molde.
A segunda amplificação por PCR utilizou uma mistura de reação idêntica à descrita acima, incluindo 1 ng da primeira amplificação como molde, com o conjunto de primers nu-SSU-0595-5-F (ACACTGACGACATGGTTCTACACGGTAATTCCAGCTCCAATAG) e nu-SSU-0948-3-R (TACGGTAGCAGAGACTTGGTCTTTGATTAATGAAAACATCCTTGGC), complementados com adaptadores com código de barras CS1 e CS2 (mostrados em negrito). As condições de reação foram as seguintes: Desnaturação inicial a 94 °C por 3 min, seguida por trinta e cinco ciclos de 94 °C por 1 min, 58 °C por 1 min e 72 °C por 1 min, e uma etapa de elongação final a 72 °C por 5 min. Esta segunda amplificação gerou um amplicon de cerca de 400 pb de comprimento.
2.6.3. Sequenciamento Illumina MiSeq
As triplicatas de cada produto de PCR (n = 25 para solo; n = 20 para raízes) foram primeiramente indexadas e depois reunidas e enviadas para sequenciamento no Genome Quebec Innovation Centre (Montreal, QC, Canadá) usando um Illumina MiSeq produzindo leituras pareadas de 2 × 300 pb de comprimento.
2.7. Processamento Bioinformático
As análises bioinformáticas e estatísticas foram realizadas utilizando o software R 3.6.1. Deve-se notar que uma análise bioinformática foi executada separadamente para cada conjunto de dados fúngico (raiz ou solo) e de FMA (raiz ou solo), pois estes foram sequenciados separadamente e, portanto, um modelo de erro específico para cada conjunto de dados foi calculado. As sequências pareadas para ambos os conjuntos de dados de genes ITS e 18S rRNA foram filtradas, com remoção de ruído, desreplicadas e filtradas para quimeras usando o pipeline de remoção de ruído DADA2 (v. 1.12), seguindo o procedimento descrito (, acessado em 14 de novembro de 2019). Ao final do fluxo de trabalho, foram inferidas variantes de sequência de amplicon (ASV). Devido ao comprimento altamente variável da região ITS, que pode comprometer a confiabilidade das etapas de filtragem e corte, uma variação do pipeline DADA2 foi usada para o conjunto de dados ITS (, acessado em 20 de novembro de 2019). Uma ferramenta de truncagem, “Cutadapt”, foi utilizada para a remoção dos primers ITS antes do corte e filtragem com DADA2.
A atribuição taxonômica para o conjunto de dados ITS foi realizada através do pipeline DADA2, utilizando o Classificador Bayesiano ingênuo do Ribosomal Database Project. A liberação fasta do Unite (Unite Community, acessado em 5 de novembro de 2019) foi usada para atribuir táxons fúngicos do reino ao nível de gênero. Cada ASV fúngico foi ainda atribuído a grupos funcionais de fungos usando FUNGuild. Para cada atribuição, foi atribuída uma classificação de confiança (“possível”, “provável” e “altamente provável”), refletindo a probabilidade de um táxon pertencer a uma determinada guilda, com base em dados anteriores revisados por pares. Apenas atribuições funcionais com uma classificação de confiança provável ou superior foram consideradas.
Para a taxonomia dos FMA, foi seguido um fluxo de trabalho em duas etapas. O banco de dados Silva v132 formatado para DADA2 foi usado como primeira etapa para atribuir táxons fúngicos do reino ao gênero (bootstrap mínimo de 80) e comparado com os resultados obtidos com um BLAST de nucleotídeos. O objetivo da primeira etapa foi detectar e excluir ASVs identificadas como não Glomeromycota no nível de filo. Como segunda etapa, uma árvore filogenética foi construída, com base em sequências de referência de culturas de FMA bem identificadas, a fim de apoiar e refinar a identificação taxonômica de cada ASV. O alinhamento múltiplo usando 86 sequências consenso e as ASVs identificadas como Glomeromycota foi conduzido primeiro usando Kalign. Uma árvore de máxima verossimilhança foi então calculada usando RAxML v8.2.10 através do portal web CIPRES, que fornece ferramentas bioinformáticas online.
Os índices de riqueza alfa (Chao1) e diversidade (Shannon) foram calculados usando o pacote R phyloseq, para ambos os conjuntos de dados ITS e 18S.
2.8. Número de Acesso da Sequência de Nucleotídeos
As sequências dos genes ITS e 18S rRNA de todo o conjunto de dados foram depositadas no banco de dados NCBI Sequence Read Archive e podem ser acessadas sob o número de acesso do projeto PRJNA665726.
2.9. Análise Estatística
Antes de qualquer análise estatística, os testes de Shapiro e Bartlett foram realizados para avaliar a normalidade e a homocedasticidade dos dados, respectivamente. Se ambas as condições fossem verificadas, a análise ANOVA era realizada. Caso contrário, foram utilizados o teste não paramétrico de Kruskal–Wallis (função “kruskal.test” no R), complementado com um teste post-hoc de Dunn. A significância das análises estatísticas foi considerada em α = 0,05.
Curvas de rarefação foram criadas primeiro usando a função “rarecurve” do pacote Vegan no R, a fim de verificar se a profundidade de sequenciamento era adequada e refletia a diversidade original ou não. Com base na dissimilaridade de Bray–Curtis, análises de variância multivariada permutacional (PERMANOVA) e análises de coordenadas principais (PCoA) foram conduzidas com o auxílio do pacote Vegan no R. A PERMANOVA foi executada com 1000 permutações usando a função “adonis”, com um modelo restrito para os parâmetros de inoculação e tempo. Diagramas de Venn foram construídos para destacar os números de ASVs compartilhados entre as condições experimentais com o auxílio do pacote Vegan. Mapas de calor de correlação, baseados na matriz de correlação de Pearson obtida, foram plotados usando a função “heatmap2” do pacote gplots do R.
- Resultados
3.1. Processamento Bioinformático das Sequências Brutas
As 25 amostras de solo e 20 amostras de raiz produziram 1.558.856 e 1.403.165 leituras brutas de MiSeq fúngicas (ITS) para os biótopos de solo e raiz, respectivamente, enquanto 1.553.389 e 1.193.261 leituras foram obtidas para FMA (18S) dos biótopos de solo e raiz, respectivamente. Após a filtragem de qualidade e remoção de quimeras, retivemos 25.241 e 29.877 sequências fúngicas para os biótopos de solo e raiz, respectivamente. Dos dados de FMA, 19.053 e 32.241 sequências permaneceram dos biótopos de solo e raiz, respectivamente, para as análises da comunidade. O procedimento completo, com o número de sequências em cada etapa, é mostrado na Tabela S1.
Para compensar os esforços desiguais de sequenciamento de diferentes amostras, uma etapa de reamostragem foi realizada para selecionar aleatoriamente o mesmo número de sequências por amostra. Os resultados das análises de rarefação mostraram que ambos os conjuntos de dados (ITS e 18S) tenderam a atingir um platô de saturação (Figura S1). Assim, isso sugere que a profundidade de sequenciamento foi adequada para capturar a maior parte da diversidade fúngica e de FMA do solo rizosférico e das raízes da sálvia esclareia.
3.2. α-Diversidade Fúngica e de FMA nos Biótopos de Raiz e Solo
A riqueza de ASVs fúngicas e de FMA e a α-diversidade foram avaliadas separadamente para cada condição experimental (ou seja, duração do cultivo — solo antes da semeadura, ano 1 e ano 2) e inoculação micorrízica (NI ou I), e correspondentemente para os biótopos de raiz e solo.
De acordo com o índice Chao1, a riqueza fúngica no solo manteve-se estável entre o solo antes da semeadura e o ano 1, mas diminuiu significativamente entre o ano 1 e o ano 2 para ambos os tratamentos NI e I (Figura 1A). Nenhuma diferença significativa foi observada entre os tratamentos I e NI. Vale ressaltar que a riqueza medida nas raízes, independentemente do tratamento, foi semelhante à obtida no solo no ano 2 e, portanto, menor do que a medida no solo no ano 1. Além disso, nas raízes, a riqueza fúngica mostrou-se equivalente, independentemente do tratamento ou do tempo de monitoramento. Em relação à riqueza de FMA, os resultados mostraram que ela foi semelhante no solo, independentemente do tratamento ou do tempo de monitoramento. Nas raízes, um aumento significativo na riqueza entre o ano 1 e o ano 2 foi observado apenas para o tratamento I (p < 0,05). No entanto, nenhuma diferença significativa foi observada entre os tratamentos NI e I. Além disso, valores semelhantes foram obtidos no solo e nas raízes, exceto para o tratamento I no ano 2.
Em relação ao estimador de diversidade (índice de Shannon) no solo, nossos resultados mostraram que seu valor foi estável entre o solo antes da semeadura e o ano 1, e então caiu entre o ano 1 e o ano 2 para o conjunto de dados de fungos totais (ITS) (Figura 1B). Resultados semelhantes foram observados entre os tratamentos NI e I. Nas raízes, a diversidade fúngica mostrou-se equivalente à medida no solo no ano 2, independentemente do tratamento ou do tempo de monitoramento. Para o conjunto de dados de FMA, a diversidade mostrou-se equivalente, independentemente do biótopo (solo ou raiz), do tratamento (NI ou I) ou do tempo de monitoramento (solo antes da semeadura, ano 1 e ano 2). Vale ressaltar que as tendências destacadas foram semelhantes entre os conjuntos de dados de fungos totais e de FMA.
3.3. Influência da Inoculação Micorrízica e da Duração do Cultivo na Composição da Comunidade Fúngica
O efeito dos parâmetros experimentais — nomeadamente, inoculação micorrízica e duração do cultivo — nas comunidades fúngicas do solo e da raiz (conjuntos de dados ITS e 18S) foi avaliado por meio da análise de coordenadas principais (PCoA), complementada com uma análise de variância multivariada permutacional (PERMANOVA). Para o conjunto de dados ITS, observamos um agrupamento claro das comunidades fúngicas em resposta à duração do cultivo em ambos os biótopos, solo e raiz (Figura 2A,B). Especificamente, as comunidades fúngicas no solo antes da semeadura e no ano 1 agruparam-se juntas e separaram-se daquelas do ano 2 (p < 0,001). Além disso, a inoculação micorrízica diferenciou as comunidades fúngicas no ano 2 entre os tratamentos I e NI (Figura 2A; p < 0,05). Nas raízes, as comunidades fúngicas do ano 1 e do ano 2 agruparam-se separadamente, representando um efeito temporal (Figura 2B). No entanto, nenhuma diferença foi observada entre os tratamentos I e NI, independentemente do ano. Da variância total no conjunto de dados, os dois primeiros componentes principais juntos explicaram 46% das comunidades fúngicas totais do solo e 38,3% das comunidades fúngicas totais da raiz.
Esses resultados foram confirmados pelas análises de PERMANOVA, exibindo efeitos significativos da inoculação micorrízica no solo (p < 0,05) e da duração do cultivo em ambos os biótopos, solo e raiz (p < 0,001 em ambos os casos).
Para o conjunto de dados 18S, os dois primeiros componentes principais da ordenação por PCoA explicaram juntos 76,5% da totalidade das comunidades de FMA do solo e 61,3% da totalidade das comunidades de FMA da raiz (Figura 2C,D). Nossos resultados de PCoA demonstraram que nem a duração do cultivo nem a inoculação micorrízica afetaram significativamente as comunidades de FMA no solo rizosférico de sálvia esclaréia (Figura 2C) ou nos biótopos radiculares (Figura 2D). No entanto, a PERMANOVA destacou um efeito significativo da duração do cultivo na raiz (p < 0,01).
Para o conjunto de dados ITS, um total de 761, 696, 644, 206 e 343 ASVs fúngicas foram identificadas no solo antes da semeadura, nos tratamentos do ano 1 (NI e I) e do ano 2 (NI e I), respectivamente, enquanto um total de 221, 294, 214 e 251 ASVs fúngicas estavam presentes no biótopo radicular para os tratamentos do ano 1 (NI e I) e ano 2 (NI e I), respectivamente (Figura S2A,B). O número total de ASVs diminuiu significativamente em cerca de 60% no ano 2, independentemente do tratamento, retratando uma mudança líquida entre o ano 1 e o ano 2. Vale notar que, no ano 2, para o tratamento I, a queda no número total de ASVs foi menor em comparação com o tratamento NI (Figura S2A). Nas raízes, números equivalentes de ASVs foram compartilhados entre os tratamentos I e NI e entre os anos sucessivos (Figura S2B). No entanto, números maiores de ASVs totais foram destacados para o tratamento I, em comparação com o NI, independentemente do ano.
Em relação ao conjunto de dados 18S, um total de 12, 8, 9, 5 e 11 ASVs de FMA foram identificadas no solo antes da semeadura, nos tratamentos do ano 1 (NI e I) e nos tratamentos do ano 2 (NI e I), respectivamente, enquanto um total de 22, 14, 21 e 52 ASVs de FMA estavam presentes nas raízes para os tratamentos do ano 1 (NI e I) e ano 2 (NI e I), respectivamente (Figura S2C,D). Devido ao número relativamente baixo de ASVs de FMA no solo, não houve uma tendência clara entre os diferentes tratamentos experimentais (Figura S2C.). No entanto, nas raízes, houve um aumento significativo (de cerca de 70%) no número de ASVs para o tratamento I entre o ano 1 e o ano 2 (Figura S2D). Essa mesma tendência não foi observada para o tratamento NI entre o ano 1 e o ano 2. Além disso, não houve diferença significativa no ano 1 entre os tratamentos NI e I, enquanto o número total de ASVs de FMA no tratamento I foi significativamente maior no ano 2, em comparação com NI.
3.4. Variações Taxonômicas nas Comunidades Fúngicas em Resposta à Inoculação Micorrízica e ao Tempo de Cultivo
A diversidade fúngica e as potenciais mudanças induzidas pelo tempo de cultivo e pela inoculação micorrízica foram avaliadas após uma atribuição taxonômica nos níveis de filo, classe, ordem, família e gênero. Nesse contexto, ASVs fúngicas do solo foram atribuídas a 12 filos diferentes, enquanto ASVs fúngicas de raízes foram atribuídas a quatro filos diferentes (Figura 3A). Independentemente da condição experimental e do biótopo, Ascomycota foi o filo mais representado. Mais especificamente, representou cerca de 70% do total de ASVs fúngicas no solo antes da semeadura e no ano 1, aumentando para mais de 90% no ano 2. Basidiomycota e Mortierellomycota também estavam entre os filos mais representados, especialmente no solo antes da semeadura e no ano 1, mas diminuíram no ano 2. Todos os outros filos identificados apresentaram abundâncias relativas significativamente menores (abaixo de 0,5%), independentemente da condição e do biótopo. Nas raízes, a abundância relativa de Ascomycota excedeu 90%, independentemente da condição. Basidiomycota e Mortierellomycota também estavam presentes nas raízes, mas em proporções significativamente menores (variando de 0,005% a 9,4%). Além desses três filos, Glomeromycota foi o único outro filo fúngico identificado nas raízes, com uma abundância relativa de cerca de 0,05%.
No nível de gênero, os táxons fúngicos dominantes no solo foram Gibellulopsis, Mortierella, Cercophora, Fusicolla e Lasiospheris (Figura 3B). Gibellulopsis foi bem representado em todas as amostras, independentemente da condição experimental. Este gênero foi considerado particularmente dominante no ano 2 no tratamento não inoculado, com uma abundância relativa de 42%. Além disso, enquanto a maioria dos gêneros permaneceu estável em todos os tratamentos e tempos de cultivo, algumas variações foram observadas. Em particular, a abundância de Mortierella foi de cerca de 4% no solo antes da semeadura, depois aumentou para 10% no ano 1 e caiu para menos de 0,1% no ano 2, independentemente do tratamento. Além disso, Plectosphaerella e Botrytis foram pouco representados no solo antes da semeadura e no ano 1, com abundâncias relativas inferiores a 1%, mas aumentaram significativamente no ano 2 (até 13%). Finalmente, Acrostalagmus esteve especificamente presente no tratamento NI no ano 2.
Nas raízes, de forma similar ao biótopo do solo, Gibellulopsis estava entre os gêneros mais representados, mas junto com Tetracladium, Plectosphaerella e Botrytis (Figura 3B). As proporções dos gêneros dominantes foram significativamente diferentes, especialmente entre os dois tempos de amostragem (ano 1 e ano 2). Em particular, Tetracladium foi extensamente representado no ano 1 e diminuiu no ano 2, com abundâncias de 17%, 24%, 4% e 5% para os tratamentos NI e I do ano 1 e ano 2, respectivamente (p < 0,05). Por outro lado, Plectosphaerella e Botrytis foram pouco representados no ano 1, mas aumentaram significativamente nas amostras do ano 2, com aumentos respectivos de cerca de 66% e 99% (p < 0,01). Deve-se notar que um número relativamente alto de ASVs fúngicos não foram atribuídos a gêneros, conforme representado pela proporção de "Não Atribuído" ("NA") variando de 12% a 40%.
3.5. Identificação Taxonômica dos ASVs Pertencentes ao Conjunto de Dados do Gene 18S rRNA de FMA
Os resultados da análise filogenética (Figura S3) permitiram a atribuição de 65 dos 81 ASVs identificados (dados totais de FMA) do conjunto de dados do gene 18S rRNA a oito gêneros, a saber: Acaulospora, Ambispora, Archeospora, Claroideoglomus, Funneliformis, Glomus, Rhizophagus e Scutellospora. Dezesseis ASVs não puderam ser atribuídos ao nível de gênero com um nível de confiança suficiente, pois não se agruparam com nenhuma das sequências consenso. Os outros 65 ASVs representaram seis famílias diferentes (Acaulosporaceae, Ambisporaceae, Archeosporaceae, Claroideoglomeraceae, Gigasporaceae e Glomeraceae). Notavelmente, 39 (60%) dos 65 ASVs foram atribuídos à família Glomeraceae e, entre eles, os gêneros Funneliformis e Glomus foram os dois mais representados, com 19 e 17 membros, respectivamente. Apenas três ASVs pertenciam ao gênero Rhizophagus. É digno de nota que, entre os 65 ASVs atribuídos ao nível de gênero, quatro deles estavam presentes em ambos os biótopos, raiz e solo.
Uma representação em heatmap foi desenhada consecutivamente, com base na abundância relativa dos 10 e 15 ASVs de FMA mais representados no solo rizosférico e nos biótopos das raízes, respectivamente (Figura 4).
Esta análise revelou que a ASV mais abundante tanto no solo quanto nas raízes, que era idêntica, estava presente no estado inicial do solo, mas diminuiu significativamente no ano 1 e, similarmente, foi escassamente representada no biótopo radicular do ano 1. No entanto, ela aumentou consistentemente e foi majoritariamente representada em ambos os biótopos no ano 2. Especificamente, no solo, as duas ASVs mais abundantes atribuídas ao gênero Funneliformis foram particularmente abundantes no tratamento inoculado, tanto no ano 1 quanto no ano 2, mas foram escassamente representadas de outra forma. Por outro lado, ASVs atribuídas a Acaulospora spp. foram mais abundantes no estado inicial do solo e diminuíram no ano 1 e no ano 2. Funneliformis spp. também estavam presentes nas raízes — especificamente, no ano 2 — sem distinção entre os tratamentos I e NI. Além disso, ASVs identificadas como Rhizophagus irregularis estavam presentes no biótopo radicular em ambos os tratamentos I e NI no ano 2. De uma perspectiva geral, é notável que as ASVs foram mais abundantes no ano 2, especialmente no tratamento inoculado.
3.6. Predição das Atribuições Funcionais das ASVs
Entre as 1239 e 569 ASVs fúngicas registradas nos biótopos de solo e raízes para o conjunto de dados de ITS, respectivamente, 48% e 53% foram atribuídas com sucesso a uma guilda funcional com pelo menos uma classificação de confiança “provável”, utilizando o FUNGuild. Essa atribuição funcional revelou uma maioria de fungos saprotróficos — até 54% da abundância total — bem como proporções variáveis de putativos fitopatógenos fúngicos, variando de 19% a 60% (Figura 5). É notável que a abundância relativa de fungos fitopatogênicos aumentou significativamente no solo no ano 2 (p < 0,05) em comparação com o solo antes da semeadura e no ano 1; no entanto, nas raízes, nenhuma diferença significativa foi observada entre o ano 1 e o ano 2. Por outro lado, as proporções de fungos saprotróficos diminuíram ao longo do tempo em ambos os biótopos e estavam no nível mais baixo durante o ano 2. Além disso, fungos endofíticos foram menos representados, especialmente no solo, com abundâncias relativas próximas a 0%, exceto para o tratamento NI no ano 2; enquanto, nas raízes, as abundâncias relativas variaram de 3% a 10%, independentemente do tratamento e do tempo de monitoramento. Além disso, os AMF estavam presentes, mas representaram apenas menos de 0,05% da abundância total, uma vez que apenas quatro e cinco ASVs foram atribuídas a AMF para os biótopos de solo e raízes, respectivamente.
Além das atribuições funcionais, identificamos correlações potenciais entre as 20 ASVs mais abundantes, o peso seco da sálvia e as taxas de micorrização arbuscular radicular, utilizando um mapa de calor baseado nos coeficientes de correlação de Pearson entre as 20 ASVs mais abundantes e a biomassa da sálvia e as taxas de micorrização arbuscular radicular foram traçados, de modo a identificar correlações potenciais entre si, tanto no solo rizosférico quanto nos biótopos radiculares (Figura 6).
Esses coeficientes de correlação variaram de −0,88 a 0,69 e de −0,55 a 0,63 para os biótopos de solo e raiz, respectivamente. Botrytis foi o gênero fúngico no solo que apresentou os maiores coeficientes de correlação positiva, tanto em relação ao peso seco da sálvia quanto às taxas de micorrização arbuscular radicular, enquanto Pseudeurotium também apresentou alta correlação com a micorrização arbuscular radicular (Figura 6A). Da mesma forma, nas raízes, o gênero Botrytis foi fortemente e positivamente correlacionado com a biomassa da sálvia, assim como Plectosphaerella (Figura 6B). No entanto, em relação à micorrização arbuscular, as ASVs fúngicas apresentaram coeficientes de correlação baixos ou nulos. Por outro lado, Tetracladium, Stachybotrys e Solicoccozyma apresentaram as maiores correlações negativas no solo, tanto em relação à biomassa vegetal quanto à micorrização radicular, enquanto Tetracladium foi fortemente, mas negativamente, correlacionado a ambos os parâmetros no biótopo radicular (Figura 6B).
Para o conjunto de dados do gene 18S rRNA de FMA, os coeficientes de correlação variaram de −0,35 a 0,30 e de 0,19 a 0,76 para os biótopos de solo e raiz, respectivamente. No solo, apesar dos coeficientes de correlação positiva medidos para as ASVs mais abundantes, nenhuma correlação clara foi estabelecida entre as 10 ASVs mais representadas e a biomassa vegetal e a micorrização arbuscular, dados os baixos valores determinados para os coeficientes de correlação (Figura S4). Por outro lado, nas raízes, todas as ASVs apresentaram coeficientes de correlação positiva. Em particular, ASVs atribuídas a Funneliformis spp. apresentaram comportamento semelhante, em relação ao peso seco da planta, com coeficientes de correlação iguais ou ligeiramente acima de 0,52, retratando uma correlação entre si (Figura S4). Da mesma forma, em relação à micorrização arbuscular, Glomus spp. apresentou coeficientes de correlação positiva com valores de cerca de 0,55.
4. Discussão
A sálvia esclareia foi avaliada como parte de um ensaio de fitogestão visando o cultivo da planta aromática em um solo poluído por ET e a produção de óleos essenciais a partir da biomassa, destinados ao uso como potenciais biopesticidas. No entanto, embora o impacto dessa espécie de planta aromática no microbioma bacteriano do solo tenha sido investigado, não há dados disponíveis sobre seu efeito no microbioma fúngico. Assim, sob condições de campo, os efeitos do cultivo de sálvia esclareia e da inoculação micorrízica na composição da comunidade fúngica total foram determinados, com foco particular na composição da comunidade de FMA em biótopos de solo rizosférico e raiz.
4.1. O Filo Ascomycota Domina a Comunidade Fúngica em um Solo Poluído por ET Envelhecido Antes do Cultivo de Sálvia Esclareia
Nossos resultados mostraram que Ascomycota e, em menor grau, Basidiomycota e Mortierellomycota foram os filos fúngicos dominantes em nossas condições experimentais in situ — ou seja, solo poluído por ET — antes da semeadura da sálvia esclareia. Notavelmente, Ascomycota e Basidiomycota foram predominantes, representando juntos mais de 90% da abundância relativa. Esta observação é consistente com estudos publicados recentemente realizados tanto em solos agrícolas quanto em solos envelhecidos poluídos por ET. Ascomycota, em particular, tem sido descrito como o filo fúngico prevalente em diversos ambientes poluídos ou não poluídos, devido à sua diversidade em termos de capacidades metabólicas, graças à ampla variedade de enzimas que produzem. Por exemplo, foram relatados como principais decompositores de resíduos de culturas em solos agrícolas. Curiosamente, entre os membros de Ascomycota e Basidiomycota, muitos demonstraram forte tolerância a ET, mesmo em condições altamente poluídas. Nessas condições ambientais particulares, algumas comunidades fúngicas, de fato, exibiram capacidade de se adaptar ao longo do tempo e desenvolver tolerância a ET. No caso de Ascomycota e Basidiomycota, relatos anteriores apontaram para uma indução da expressão de genes que codificam metalotioneína ou fitoquelatina sintase, envolvidos na proteção das células fúngicas contra os efeitos nocivos dos ET. Quanto à diversidade fúngica no sítio poluído por ET, ela se mostrou semelhante (ou mesmo ligeiramente superior) a resultados anteriores publicados na literatura, considerando solos poluídos por ET revegetados ou agrícolas, independentemente do índice de riqueza ou diversidade. Isso poderia ser explicado, notavelmente, pelo pH da água próximo do neutro e um teor de matéria orgânica do solo que pode ser considerado ligeiramente acima da média, em comparação com indicadores de referência, em nossas condições experimentais. Esses parâmetros, de fato, foram demonstrados como fatores-chave para a riqueza e diversidade de fungos nos solos. Curiosamente, 12 ASVs identificadas como pertencentes ao filo Glomeromycota e distribuídas entre quatro diferentes famílias de FMA também foram detectadas no solo poluído por ET antes da semeadura da sálvia esclareia. Notavelmente, foi encontrada predominância de Acaulosporaceae e Glomeraceae, de acordo com resultados publicados anteriormente sobre solos poluídos por ET, o que poderia ser explicado por sua melhor adaptação a ambientes estressantes, como quantidades excessivas de ET.
4.2. A Sálvia Esclareia Moldou Significativamente a Comunidade Fúngica da Rizosfera ao Longo de seu Ciclo de Vida
Os resultados das análises de PERMANOVA e PCoA indicaram a variabilidade temporal das comunidades fúngicas tanto no solo rizosférico quanto nos biótopos radiculares com alta significância (p < 0,001) ao longo do crescimento da sálvia. Em relação aos índices de diversidade, resultados semelhantes foram obtidos entre o solo antes da semeadura da sálvia e o solo amostrado antes da colheita no ano 1. Nossos resultados também demonstraram uma queda significativa, tanto em termos de riqueza quanto de diversidade, entre o ano 1 e o ano 2; especialmente no solo. A mesma tendência foi observada para o número de ASVs, com uma clara diminuição entre o ano 1 e o ano 2. Além dessa diminuição observada no solo rizosférico entre o ano 1 e o ano 2, uma mudança também deve ser destacada nas raízes, representada por índices de riqueza e diversidade estáveis ao longo do tempo, mas que apresentaram alterações em termos de abundâncias relativas de fungos. Curiosamente, nossos resultados sugerem que as comunidades fúngicas no solo rizosférico e nas raízes da planta cultivada tendem a se tornar semelhantes ao longo do tempo. Notavelmente, após dois anos de cultivo, a riqueza e a diversidade fúngica foram equivalentes no solo rizosférico e nas raízes da sálvia esclaréia, e um padrão semelhante foi observado entre os dois biótopos no nível de filo, o que é consistente com a literatura, pois é bem conhecido que os fungos associados às raízes são recrutados da comunidade do solo circundante. Em um estudo anterior relacionado, a microbiota bacteriana da mesma planta aromática foi explorada. No entanto, essa tendência foi substancialmente menos pronunciada no caso das comunidades bacterianas e pode sugerir que as comunidades fúngicas são
Tem sido bem descrito na literatura que, embora o impacto da vegetação nas comunidades microbianas do solo dependa tanto da estação de crescimento quanto da espécie vegetal, a diversidade fúngica geralmente diminui no solo rizosférico, em comparação com o solo não rizosférico (fracamente associado às raízes) ou não plantado. Esse fato é notoriamente atribuível à pressão seletiva exercida pelos exsudatos radiculares das plantas sobre as comunidades fúngicas; ainda mais na vizinhança da raiz, a rizosfera. Primeiro, os exsudatos radiculares das plantas podem sustentar o crescimento das comunidades microbianas da rizosfera, fornecendo carboidratos que atuam como fontes de carbono e energia para o crescimento microbiano. No entanto, particularmente no caso de plantas aromáticas, tais mudanças consistentes nas comunidades fúngicas têm sido sugeridas como estando ligadas à liberação de vários compostos aromáticos em sua rizosfera, que exercem atividades antifúngicas. Notavelmente, o envolvimento de vários mono- e sesquiterpenos, como limoneno ou mentol, tem sido postulado. Essa característica tem sido bem documentada para várias espécies de plantas aromáticas, como Eucalyptus spp., Artemisia annua e Ocimum basilicum, ou da família Lamiaceae, como Mentha arvensis, mas permanece desconhecida para a sálvia esclareia. No entanto, a atividade antifúngica do óleo essencial de sálvia esclareia e de seus principais compostos — nomeadamente, linalol e acetato de linalila — tem sido repetidamente demonstrada. Em particular, sua atividade contra alguns gêneros fúngicos, que no presente trabalho foram destacados como diminuindo significativamente ao longo do tempo, como Chaetomium ou Fusarium, já foi estabelecida anteriormente. Em relação aos outros gêneros fúngicos para os quais foram observadas as maiores diminuições, como Cercophora ou Tetracladium, eles são fungos saprotróficos e não fitopatogênicos e, como tal, podem não ter sido submetidos à avaliação antifúngica. Deve-se notar que a sálvia esclareia, conforme descrito através dos resultados publicados anteriormente, cresce consistentemente no segundo ano de cultivo, correspondendo ao melhor ano de colheita para o óleo essencial. Nesse sentido, a mudança drástica observada entre o ano 1 e o ano 2 pode ser devida à liberação de compostos aromáticos na rizosfera produzidos em grandes quantidades nesse período. No entanto, a influência de fatores ambientais (por exemplo, propriedades físico-químicas do solo, disponibilidade de nutrientes, etc.) na composição da comunidade fúngica já foi discutida anteriormente e, portanto, não deve ser negligenciada.
Os resultados da atribuição funcional revelaram uma maioria de táxons saprotróficos e fitopatogênicos (até 80%), enquanto táxons endofíticos e simbióticos foram pouco representados tanto no solo rizosférico quanto nos biótopos radiculares. Isso está de acordo com achados anteriores, que relatam uma dominância de guildas fúngicas atribuídas a patógenos e saprótrofos, representando até 90% da comunidade. Em outra nota, a proporção de táxons saprotróficos diminuiu ao longo do tempo, substituída por gêneros fúngicos conhecidos como fitopatógenos, como Gibellulopsis, Plectosphaerella ou Botrytis, especialmente entre o ano 1 e o ano 2. O primeiro não foi surpreendente, pois o monocultivo frequentemente resulta em modificações na abundância e diversidade microbiana do solo, e geralmente em um aumento de microrganismos fitopatogênicos no solo. Além disso, nenhuma intervenção fungicida foi realizada durante este ensaio de campo, o que poderia agravar as características previamente descritas, bem como potencialmente aumentar a competição entre fungos endofíticos e patogênicos. No entanto, deve-se notar que gêneros fúngicos patogênicos para plantas, como Fusarium, Gibellulopsis ou Botrytis, embora tenham uma ampla gama de plantas hospedeiras, podem ser inofensivos para a sálvia esclareia. Notavelmente, em relação aos mapas de calor de correlação, a maioria das correlações positivas fortes entre a biomassa da sálvia ou as taxas de micorrização radicular foram trazidas à luz com gêneros potencialmente fitopatogênicos, os quais – tanto quanto sabemos – não foram identificados como patógenos para a sálvia esclareia.
4.3. A Inoculação Micorrízica Moldou a Comunidade Fúngica da Rizosfera e Poderia Favorecer o Estabelecimento da Simbiose Micorrízica
Sob nossas condições experimentais, a inoculação claramente moldou as comunidades fúngicas do solo. De fato, um agrupamento evidente no ano 2 entre os tratamentos I e NI foi destacado pela análise PERMANOVA (p < 0,05) e observado na ordenação PCoA. No entanto, ela não influenciou significativamente a comunidade fúngica da raiz. Da mesma forma, índices de diversidade e riqueza semelhantes foram determinados entre os tratamentos I e NI, independentemente do tempo de monitoramento e do biótopo. Conforme destacado anteriormente, a exsudação de compostos de carbono pelas raízes pode afetar significativamente a abundância de fungos do solo. Além disso, na presença de simbiose micorrízica, o metabolismo da planta hospedeira mostrou-se modificado, o que pode resultar em variações no padrão de exsudação radicular. Assim, é provável que ocorra a estimulação ou regulação de comunidades fúngicas específicas por meio da liberação de compostos carbonatados ou químicos pelas plantas colonizadas por FMA e, consequentemente, a modelagem das comunidades fúngicas. Da mesma forma, a liberação direta de compostos pelas hifas dos FMA pode resultar em uma alteração das comunidades fúngicas associadas. Portanto, não é surpreendente observar um efeito da inoculação micorrízica na composição da comunidade fúngica do solo. Em particular, alguns táxons fúngicos pertencentes a Ascomycota, como os gêneros Nectria ou Leptosphaeria, foram previamente estabelecidos como associados ao micélio de FMA, o que poderia estar alinhado com a prevalência de Ascomycota observada em nossas condições experimentais. Deve-se notar que, em comparação com a microbiota bacteriana, onde nenhum efeito significativo da inoculação foi evidenciado, uma resposta maior das comunidades fúngicas à inoculação micorrízica exógena foi demonstrada no presente trabalho. Isso está de acordo com estudos anteriores, que destacam uma resposta mais pronunciada das comunidades fúngicas tanto a fatores bióticos quanto abióticos.
Também é digno de nota que a diminuição, tanto em termos de número de ASV quanto de riqueza e diversidade fúngica, observada no solo entre o ano 1 e o ano 2 foi também menos pronunciada sob inoculação micorrízica. Isso pode apoiar a ideia de que, na presença da simbiose micorrízica, a planta hospedeira e as comunidades microbianas associadas podem ser mais resilientes em relação a estresses bióticos e abióticos.
Além disso, foi sugerido anteriormente que a inoculação com FMA poderia resultar em um aumento da competição entre as comunidades de FMA (nativas e exógenas) e poderia levar a uma eficiência limitada ou à supressão do estabelecimento e funcionamento da simbiose micorrízica. De fato, conforme destacado em outra publicação relacionada, o estabelecimento da simbiose micorrízica sob as mesmas condições experimentais foi bem-sucedido, enquanto uma progressão significativa das taxas micorrízicas em resposta à inoculação exógena com FMA durante o segundo ano de cultivo foi avaliada. No entanto, em relação ao crescimento das plantas, apesar do crescimento consistente da salva esclareia em condições poluídas com TE, resultados semelhantes foram obtidos entre os tratamentos I e NI. Considerando que a salva esclareia é considerada uma espécie de planta xerófita e requer baixos suprimentos de nutrientes, suas necessidades nutricionais provavelmente foram atendidas em nossas condições experimentais, dadas as propriedades físico-químicas do solo.
Além disso, em nosso caso, nenhuma exclusão de FMA nativos foi visível. De fato, o inóculo introduzido continha R. irregularis, enquanto as ASVs mais abundantes presentes tanto nas raízes quanto no solo rizosférico das plantas inoculadas foram identificadas como pertencentes a gêneros de FMA como Glomus ou Funneliformis. Nesse sentido, não está claro se a colonização das raízes foi devida à presença do inóculo micorrízico introduzido ou aos FMA nativos presentes no local poluído com TE. Em particular, deve-se notar que, mesmo durante o segundo ano de cultivo, ASVs identificadas como R. irregularis foram detectadas com baixa abundância nas raízes da salva esclareia, podendo ser uma cepa diferente do isolado inoculado. Além disso, surge a questão se a simbiose micorrízica era funcional ou não, já que a salva esclareia foi colonizada com sucesso por FMA. Nesse sentido, o monitoramento da expressão, por exemplo, de genes de transportadores de fosfato (ex.: MTPT4, LEPT1 ou STPT3), frequentemente apontados como marcadores do funcionamento da simbiose, poderia ajudar a abordar essa questão.
4.4. A Comunidade de FMA Mudou ao Longo do Tempo sob Cultivo de Salva Esclareia, mas Não Foi Alterada pela Inoculação Micorrízica Exógena
Deve-se primeiramente notar que uma proporção muito limitada (<0,5%) das ASVs fúngicas identificadas usando os primers direcionados à região ITS foram atribuídas ao filo Glomeromycota, o que demonstra que os primers ITS não são apropriados para determinar a diversidade de FMA. Assim, o uso de pares de primers específicos direcionados ao gene 18S rRNA (SSU) pareceu aumentar a precisão da detecção e identificação de espécies de FMA.
Nenhum efeito significativo da inoculação micorrízica, como parâmetro explicativo da composição da comunidade, foi destacado, independentemente do biótopo. Um resultado semelhante foi demonstrado anteriormente, utilizando o mesmo inoculante micorrízico do presente trabalho em condições de campo não poluídas, onde os autores sugeriram uma coevolução da comunidade de AMF na presença de R. irregularis. No entanto, em suas condições experimentais, R. irregularis estava naturalmente presente no solo, o que não era o caso em nosso sítio poluído por TE. De fato, resultados contrastantes em relação aos efeitos da inoculação de AMF na comunidade nativa de AMF foram apresentados, retratando uma explicação dependente do contexto, particularmente em condições estressantes ou perturbadas. Conforme mencionado anteriormente, em nosso caso, a introdução do inoculante micorrízico não resultou em uma substituição ou modificação completa da comunidade nativa de AMF e, portanto, pode não ter resultado em mudanças drásticas na comunidade.
No entanto, curiosamente, nossos resultados demonstraram que o cultivo de sálvia esclareia moldou significativamente a comunidade de FMA nas raízes das plantas (p < 0,01). Nossos achados também corroboram a mesma tendência relatada anteriormente, ou seja, a prevalência do táxon de FMA Glomeraceae e um maior número de ASVs de FMA identificados nas raízes específicas deste biótopo. Isso foi notavelmente explicado por uma menor biomassa de FMA no solo — mesmo na rizosfera — em comparação com os tecidos radiculares, evidenciando a importância de examinar tanto os biótopos radiculares quanto os do solo. Notavelmente, 69 ASVs de FMA distintas, pertencentes a 12 gêneros de FMA, foram identificadas em nossas condições, com prevalência dos gêneros Funneliformis e Glomus. Assim, apesar da poluição por ET e das práticas agrícolas passadas, que se mostraram fatores determinantes da composição da comunidade microbiana, um número relativamente alto de espécies de FMA foi detectado em nosso sítio poluído por ET. Essa prevalência, em termos de abundância relativa de espécies nativas de FMA, poderia até sugerir uma adaptação de longo prazo dessas espécies ao contexto de poluição por ET, que, portanto, seriam mais adequadas para sobreviver e colonizar raízes de plantas em comparação com as espécies exógenas. Além disso, embora os efeitos da comunidade de FMA na diversidade de plantas tenham sido bem abordados, o efeito inverso da identidade da planta na composição e evolução temporal da comunidade de FMA foi menos explorado. No entanto, vários relatos apontaram a influência da planta hospedeira na composição da comunidade de FMA, especialmente nas raízes. Notavelmente, nossos resultados corroboram uma forte mudança temporal. Essa tendência está de acordo com relatos anteriores, uma vez que os ASVs de FMA presentes nas plântulas recém-germinadas foram quase inteiramente substituídos no ano seguinte por outros que antes eram escassamente representados. Além disso, durante o segundo ano de cultivo, a abundância de compostos aromáticos na rizosfera da sálvia esclareia pode ter um efeito antifúngico e, portanto, exercer pressão seletiva sobre a composição da comunidade de FMA. A tendência é semelhante à observada anteriormente para a comunidade fúngica.
5. Conclusões
Nossos resultados indicaram que tanto o cultivo de salva-esclareia quanto a inoculação micorrízica moldaram significativamente as comunidades fúngicas na rizosfera da planta aromática. Notavelmente, acredita-se que o cultivo de plantas aromáticas, como a salva-esclareia, que liberam exsudatos radiculares e, em particular, compostos aromáticos em sua rizosfera, pode ser responsável pela evolução temporal das comunidades fúngicas rizosféricas, juntamente com parâmetros ambientais e edáficos. Além disso, além de moldar as comunidades fúngicas, a introdução de um inóculo micorrízico exógeno poderia favorecer a colonização in situ das raízes da salva-esclareia por FMA; no entanto, não estava claro se a introdução desse inóculo era diretamente responsável pela colonização radicular ou se exercia um efeito estimulante sobre a comunidade nativa de FMA. Portanto, uma de nossas perspectivas futuras é o monitoramento específico do isolado do inóculo introduzido, conforme desenvolvido por.
Nossos achados também mostraram a prevalência de Ascomycota e Basidiomycota no solo contaminado com ET, os quais já foram demonstrados anteriormente como resistentes à presença de ET em solos. Além disso, dado o número de espécies de FMA identificadas em nosso local contaminado com ET, nossos dados sugerem que algumas espécies de FMA poderiam ser isoladas adicionalmente. Notavelmente, embora seja bem conhecido que os FMA podem suportar a presença de ET em solos e contribuir para sua imobilização, sua resposta específica a níveis crescentes de ET poderia ser relevante para investigação, tendo em vista potenciais aplicações futuras como parte de abordagens de fitogestão. Investigações adicionais também são necessárias em relação à evolução de longo prazo das comunidades fúngicas. De fato, se o funcionamento do ecossistema pode não ser afetado ou ser afetado de forma positiva em resposta ao cultivo de plantas aromáticas e à inoculação micorrízica, devido à redundância funcional microbiana, também pode resultar em perdas funcionais importantes. Assim, uma avaliação de longo prazo da evolução estrutural e funcional ao longo do tempo poderia ser uma ferramenta útil para avaliar e garantir tanto o sucesso da fitogestão quanto o funcionamento do ecossistema.
Nota do Editor: A MDPI se mantém neutra em relação a reivindicações jurisdicionais em mapas publicados e afiliações institucionais.
Materiais Suplementares
Os seguintes estão disponíveis online em , Tabela S1. Resultados descritivos do sequenciamento Illumina MiSeq, seguido pelo processamento bioinformático passo a passo, para os conjuntos de dados dos genes fúngicos ITS e 18S rRNA; Figura S1. Curvas de rarefação obtidas para o marcador ITS (fungos - A. e B.) e para o gene 18S rRNA (FMA - C. e D.), para os biótopos de solo (A. e C.) e raiz (C. e D.), envolvendo respectivamente 25 e 20 amostras; Figura S2. Diagramas de Venn mostrando a sobreposição da comunidade fúngica (conjunto de dados ITS – a. e b. e conjunto de dados 18S – c. e d.) ao longo do tempo para os biótopos de solo (A. e C.) e raiz (B. e D.). Esses diagramas exibem o número de ASVs total (fora das formas), específicas e compartilhadas. Os números totais de ASVs fúngicas para os conjuntos de dados ITS e 18S são respectivamente 1239 e 20 no solo e 569 e 61 nas raízes. NI: não inoculado; I: inoculado; Figura S3. Árvore filogenética RaxML mostrando a atribuição taxonômica de cada ASV de 18S ao nível de gênero. A escala representa o comprimento do ramo correspondente ao número esperado de substituições por sítio. ASV-R: indica ASVs de FMA identificadas nas raízes; ASV-S: indica ASVs de FMA identificadas no solo rizosférico; Figura S4. Representação em heatmap baseada nos coeficientes de correlação entre a altura da salva esclareia ou a micorrização arbuscular e as 10 ASVs mais representadas do conjunto de dados do gene 18S rRNA nos biótopos de solo (A.) e raiz (B.), respectivamente. NA: taxonomia não atribuída.
Contribuições dos Autores
Conceituação—metodologia—validação, R.R., J.F., M.H., e A.L.-H.S.; redação—preparação do rascunho original, R.R.; redação—revisão e edição, R.R., J.F., M.H., e A.L.-H.S.; supervisão, A.L.-H.S. Todos os autores leram e concordaram com a versão publicada do manuscrito.
Financiamento
Este trabalho foi apoiado pela Agência do Meio Ambiente e Controle de Energia (ADEME, Angers, França) no âmbito dos projetos PhytEO e DEPHYTOP. Este trabalho também foi realizado no âmbito do projeto Alibiotech, financiado pela União Europeia, pelo Estado Francês, pela Região Francesa de Altos da França, e pelo projeto Triplet (A2U).
Declaração do Conselho de Revisão Institucional
Não aplicável.
Declaração de Consentimento Informado
Não aplicável.
Declaração de Disponibilidade de Dados
As contribuições originais apresentadas no estudo estão disponíveis publicamente.
Conflitos de Interesse
Os autores declaram não haver conflito de interesse.
Referências
Efeitos de metais pesados na estrutura e diversidade da comunidade microbiana do solo na rizosfera do arroz (Oryza sativa L. subsp. Japonica, Instituto de Culturas Alimentares da Academia de Ciências Agrícolas de Jiangsu)
Abundância microbiana na rizosfera de espécies de plantas medicinais e aromáticas em sistemas de cultivo convencional e orgânico
Diversidade molecular de comunidades fúngicas em solos agrícolas da Baixa Áustria
Rumo à compreensão, gestão e proteção de ecossistemas microbianos
Um estudo comparativo da estrutura, diversidade e riqueza da comunidade fúngica entre o solo e a filofera de espécies de gramíneas nativas em uma barragem de rejeitos de cobre na Província de Shanxi, China
Adaptação de fungos do solo à contaminação por metais pesados em arrozais — Um estudo de caso no leste da China
Comunidades fúngicas do solo contrastantes em diferentes habitats em uma mina de cobre revegetada
Efeitos da inoculação nas comunidades de fungos micorrízicos arbusculares colonizadores de raízes se espalham além das plantas diretamente inoculadas
Conjuntos de fungos micorrízicos arbusculares foram significativamente alterados pela inoculação bacteriana em ambientes não contaminados e contaminados por petróleo
Uma visão geral dos estudos em escala de campo sobre remediação de solo contaminado com metais pesados e metaloides: Progresso técnico na última década
O paradoxo dos metais pesados em micorrizas arbusculares: Dos mecanismos às aplicações biotecnológicas
Impacto da poluição por metais na diversidade e nas estruturas das comunidades fúngicas
A variação na estrutura da comunidade microbiana sob diferentes níveis de contaminação por metais pesados em solos de arrozais
Perigos da contaminação por metais pesados
A poluição por metais pesados diminui a abundância, diversidade e atividade microbiana nas frações granulométricas de um solo de arrozal
A diversidade bacteriana e fúngica de um solo envelhecido contaminado com HPA e metais pesados é afetada pela cobertura vegetal e parâmetros edáficos
Da fitorremediação de contaminantes do solo ao fitogerenciamento de serviços ecossistêmicos em locais contaminados por metais
Fitogerenciamento e remediação de solos contaminados com Cu por culturas de alto rendimento em um antigo local de preservação de madeira: Biomassa e ionoma do girassol
Áreas degradadas a campos verdes: Realizando benefícios mais amplos a partir de estratégias práticas de fitogerenciamento de contaminantes
Fitogerenciamento: Fitorremediação e produção de biomassa para receita econômica em terras contaminadas
Culturas energéticas na fitorremediação sustentável
As práticas de cultivo não alteram o óleo essencial de Salvia sclarea L., mas o processo de secagem altera
Micropropagação e cultivo de Salvia sclarea para produção de óleo essencial e esclareol no norte da Grécia
Cultivo de plantas medicinais e aromáticas em solos contaminados por metais pesados
Potencial da Salvia sclarea L. para fitorremediação de solos contaminados com metais pesados
A localização geográfica é um componente-chave para o melhoramento eficaz de salva esclaréia (Salvia sclarea) para a composição do óleo essencial
Salvia sclarea: Composição química e atividade biológica
A inoculação do fungo ectomicorrízico Sphaerosporella brunnea aumentou significativamente a biomassa do caule de Salix miyabeana e diminuiu as concentrações de chumbo, estanho e zinco no solo durante a fitorremediação de um aterro industrial
Elementos traço na interface solo-planta: Fitodisponibilidade, translocação e fitorremediação — Uma revisão
Impacto da introdução de fungos micorrízicos arbusculares na comunidade microbiana da raiz em solos contaminados
A comunidade bacteriana da rizosfera do tomate é modificada pela inoculação com fungos micorrízicos arbusculares, mas não é afetada pelo enriquecimento do solo com exsudatos radiculares micorrízicos ou pela inoculação com Phytophthora nicotianae
Os efeitos da introdução de fungos micorrízicos arbusculares (MA) e de mostarda-alho na diversidade nativa de fungos MA
A inoculação com Rhizophagus irregularis não altera a estrutura da comunidade de fungos micorrízicos arbusculares nas raízes de milho, trigo e soja
Efeitos da adição de inóculo na presença de uma comunidade de fungos micorrízicos arbusculares preestabelecida
Inoculantes microbianos e seu impacto nas comunidades microbianas do solo: Uma revisão
A contaminação por hidrocarbonetos de petróleo, a identidade da planta e a comunidade de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) determinam os conjuntos de micróbios associados aos esporos de FMA
A identidade da planta moldou as comunidades microbianas rizosféricas mais fortemente do que a bioaumentação bacteriana em sedimentos poluídos por hidrocarbonetos de petróleo
A fitoestabilização assistida por cinzas volantes de solos superficiais altamente poluídos por elementos-traço melhora a biomassa fúngica telúrica: Um experimento de campo de longo prazo
Avaliação da contaminação de solos cultivados por dezoito elementos-traço ao redor de fundições no norte da França
Referencial pedogeoquímico do Norte-Pas de Calais: Método e principais resultados
A planta aromática sálvia esclareia moldou as comunidades bacterianas nas raízes e no solo contaminado com elementos-traço mais do que a inoculação micorrízica—Um ensaio de campo de monitoramento de dois anos
Cultivo in situ de espécies de plantas aromáticas para o fitogerenciamento de um solo envelhecido poluído por elementos-traço: Opções de melhoria da biomassa vegetal e avaliação técnico-econômica do canal de produção de óleos essenciais
Estruturas da comunidade microbiana e associações importantes entre nutrientes do solo e as respostas de táxons específicos ao cultivo de arroz com rãs
A interação entre a competição de plantas e a comunidade bacteriana rizosférica influencia a sucessão secundária de terras agrícolas abandonadas no planalto de loess da China
Comparação de métodos para isolamento de DNA de alta qualidade de sálvia (Salvia officinalis)
Um método simples e eficiente de isolamento de DNA para Salvia officinalis
Primers ITS de alta cobertura para a identificação baseada em DNA de ascomicetos e basidiomicetos em amostras ambientais
Primers de PCR melhorados para a detecção e identificação de fungos micorrízicos arbusculares
Atribuição taxonômica de fungos micorrízicos arbusculares em um conjunto de dados metagenômicos 18S: Um estudo de caso com tamargueira (Tamarix aphylla)
Cutadapt remove sequências de adaptadores de leituras de sequenciamento de alto rendimento
Classificador Bayesiano ingênuo para atribuição rápida de sequências de rRNA na nova taxonomia bacteriana
FUNGuild: Uma ferramenta de anotação aberta para analisar conjuntos de dados da comunidade fúngica por guild ecológica
Dados de treinamento taxonômico Silva formatados para DADA2 (versão Silva 132)
Dados de referência filogenética para sistemática e filotaxonomia de fungos micorrízicos arbusculares do nível de filo ao nível de espécie
Kalign2: Alinhamento múltiplo de alto desempenho de sequências de proteínas e nucleotídeos permitindo características externas
RAxML versão 8: Uma ferramenta para análise filogenética e pós-análise de grandes filogenias
Criação do CIPRES Science Gateway para inferência de grandes árvores filogenéticas
Fertilizantes K Reduzem o Acúmulo de Cd em Panax notoginseng (Burk.) F.H. Melhorando a Qualidade da Comunidade Microbiana
Presença e distribuição de fungos tolerantes a metais pesados em solos superficiais de uma floresta temperada de pinheiros
Vulnerabilidade do Microbioma do Solo ao Monocultivo de Plantas Medicinais e Aromáticas e Sua Restauração Através de Consórcio e Correções Orgânicas
Análise molecular de comunidades fúngicas e genes de lacase em serapilheira em decomposição revela diferenças entre tipos de floresta, mas nenhum impacto da deposição de nitrogênio
O papel das ectomicorrizas na tolerância ao estresse por metais pesados de plantas hospedeiras
Indução metálica de dois genes de metalotioneína no fungo ectomicorrízico Suillus himalayensis e seu papel na tolerância a metais
A fitocelatina sintase é necessária para tolerar toxicidade por metais em uma levedura basidiomiceto e é um fator conservado envolvido na homeostase de metais em fungos
Expressão diferencial de metalotioneínas em resposta a metais pesados e seu envolvimento na tolerância a metais no basidiomiceto simbiótico Laccaria bicolor
Impacto do fitogerenciamento baseado em choupo nas propriedades do solo e comunidades microbianas em um sítio contaminado por metais
Enriquecimento de fungos micorrízicos arbusculares em um solo contaminado após reabilitação
Estrutura da comunidade de fungos micorrízicos arbusculares associados a Robinia pseudoacacia em solos não contaminados e contaminados por metais pesados
Filtragem de habitat divergente de comunidades fúngicas de raízes e solo em florestas temperadas de faia
Novas espécies plectosfaereláceas de solo de jardim holandês
Espécies de Plectosphaerella associadas a podridões de raízes e colo de culturas hortícolas no sul da Itália
Comunidades fúngicas no solo da rizosfera sob plantio conservacionista mudam em resposta ao crescimento das plantas
O monocultivo desacopla a interação planta-bactéria e fortalece a colonização de fungos fitopatogênicos na rizosfera de uma espécie de planta perene
Diferenças na estrutura da comunidade bacteriana e funções potenciais entre plantações de Eucalyptus com diferentes idades e espécies de árvores
Mudanças na Comunidade Microbiana no Solo da Rizosfera de Panax ginseng Saudável e Ferruginoso e Descoberta de Gêneros Fúngicos Cruciais Associados a Raízes Ferruginosas
A atividade antibacteriana e antifúngica de seis óleos essenciais e sua cito/genotoxicidade para células humanas HEL 12469
Composição e atividade antifúngica sobre patógenos do solo do óleo essencial de Salvia sclarea da Grécia
O crescimento da planta de amendoim foi alterado pelo enriquecimento microbiano associado ao monocultivo do microbioma da rizosfera
Mudanças na comunidade e diversidade fúngica no solo da rizosfera do morango após 12 anos em estufa
Bactérias associadas a fungos micorrízicos arbusculares em raízes de plantas crescendo em um solo altamente contaminado com hidrocarbonetos de petróleo alifáticos e aromáticos
Identificação e isolamento de dois fungos ascomicetos de esporos do fungo micorrízico arbuscular Scutellospora castanea
Diversidade e complexidade de comunidades microbianas de um depósito de rejeitos de cloro-álcali
Respostas dissimilares de comunidades fúngicas e bacterianas ao transplante de solo simulando mudanças climáticas abruptas
Crescimento de plantas e desenvolvimento de suas raízes após inoculação de fungos micorrízicos arbusculares em áreas de subsidência de minas de carvão
Insights sobre a resistência e resiliência da comunidade microbiana do solo
Efeito do nitrogênio no crescimento, biomassa e composição do óleo de salva esclaréia (Salvia sclarea Linn.) em regiões de meia encosta do noroeste dos Himalaias
Efeitos do intervalo de irrigação e da quantidade de nitrogênio em diferentes características da salva esclaréia (Salvia sclarea L.) em Karaj
Transporte simbiótico de fosfato em micorrizas arbusculares
RiCRN1, um efetor crinkler do fungo micorrízico arbuscular Rhizophagus irregularis, atua no desenvolvimento de arbúsculos
Transportadores de fosfato em arroz incluem um gene evolutivamente divergente especificamente ativado na simbiose micorrízica arbuscular
Inoculantes fúngicos em campo: a recompensa é maior que o risco?
Comunidades de fungos micorrízicos arbusculares colonizadoras de raízes e habitantes do solo em um sub-bosque de floresta temperada
A composição das comunidades de fungos micorrízicos arbusculares difere entre raízes, esporos e micélio extrarradicular associados a cinco espécies de plantas mediterrâneas
A revegetação por semeadura reduz a diversidade fúngica e bacteriana do solo
Efeitos contrastantes de culturas de cobertura em comunidades de fungos micorrízicos arbusculares em 'pontos quentes' em tomate orgânico
As comunidades de plantas afetam a diversidade e a composição da comunidade de fungos micorrízicos arbusculares em microcosmos de pastagem
Diversidade molecular de fungos micorrízicos arbusculares e padrões de associação com hospedeiros ao longo do tempo e espaço em uma floresta tropical
Seletividade e diversidade funcional em micorrizas arbusculares de fungos e plantas co-ocorrentes de uma floresta decídua temperada
Kit de diagnóstico molecular para o isolado Rhizophagus irregularis DAOM-197198 usando ensaio de PCR quantitativo direcionado ao genoma mitocondrial
Índices de riqueza (índice Chao 1, (A)) e diversidade (Shannon, (B)) para as cinco condições estudadas para comunidades fúngicas totais (ITS) e de FMA (18S) no solo e as quatro condições estudadas para comunidades fúngicas totais e de FMA na raiz. Os dados são médias ± DP (n = 5) para cada condição. Médias seguidas pela mesma letra não diferem significativamente, de acordo com o teste de Kruskal–Wallis complementado pelo teste post-hoc de Dunn (α = 0,05). Letras minúsculas e letras minúsculas complementadas com apóstrofo referem-se ao teste realizado para os conjuntos de dados de Fungos Totais e FMA, respectivamente. NI: não inoculado; I: inoculado.
Análise de coordenadas principais (escalonamento 1) baseada na dissimilaridade de Bray–Curtis para ASVs fúngicas do solo (A) e (C) e da raiz (B) e (D) dos conjuntos de dados de ITS (A) e (B) e 18S (C) e (D) nas diferentes condições experimentais. Área de confiança das elipses = 0,95. NI: não inoculado; I: inoculado.
Abundâncias relativas dos principais filos (A) e gêneros (B) do conjunto de dados do gene rRNA ITS fúngico, de acordo com as diferentes condições experimentais para ambos os biótopos raiz e solo. Os gêneros foram agrupados por filo, e aqueles com abundância relativa inferior a 0,5% foram reunidos no grupo "Outros". NI: não inoculado; I: inoculado; NA: não atribuído.
Representação em heatmap baseada na abundância das 10 e 15 ASVs mais representadas do conjunto de dados do gene rRNA 18S identificadas nos biótopos do solo rizosférico (A) e raiz (B), respectivamente. NI: não inoculado; I: inoculado; NA: não atribuído.
Abundâncias relativas dos principais grupos funcionais fúngicos do conjunto de dados do gene rRNA ITS, de acordo com as diferentes condições experimentais para ambos os biótopos raiz e solo. As guildas com abundância relativa inferior a 0,5% são reunidas no grupo "Outros". NI: não inoculado; I: inoculado; NA: não atribuído.
Representação em heatmap baseada nos coeficientes de correlação entre a biomassa de sálvia esclareia (peso seco) ou a micorrização arbuscular e as 20 ASVs fúngicas mais representadas do conjunto de dados ITS nos biótopos do solo (A) e raiz (B). Elas pertencem, respectivamente, a 12 e 10 gêneros fúngicos. NA: não atribuído.