FLORA E MICRORGANISMI DELLA RIZOSFERA NELLE PRATERIE ARBORATE APPENNINICHE

The wooded pastures are agro-silvo-pastoral systems with high biological and ecological value at risk of disappearing, due to the widespread abandonment of management practices. The aim of this research was to examine the biodiversity of both plant species and soil fungal microbial communities, related to a model tree. The model tree is an isolated beech plant (meridies) in the context of a wooded pasture on Monte San Vicino (AN) at 1183 m.s.l.m already the subject of a previous experimental thesis. Close to meridies, four floristic-vegetational bands had already been identified which, starting from the trunk (T), follow one another (bands IN and E) up to the grassland (P). With this research, in each of the four bands, a representative floristic survey was carried out, which made it possible to detect and confirm the presence of a floristic and ecological-functional gradient, mainly due to the light filtered to the ground through the canopy. Soil and roots were sampled in correspondence with the floristic surveys. The metagenomics DNA analysis was performed from the soil samples using next generation sequencing technology (NGS) (Illumina platform). Sequence data were analyzed according to the amplified internal transcribed spacers (ITS2) a fungal-specific region which allowed to describe the fungal communities in the soil. In all samples, the Basidiomycota phylum were predominant followed by that of the Ascomycota, to which ectomycorrhizal fungi (ECM) belong, while lesser extent Glomeromycota, to which arbuscular mycorrhizal fungi (AM) belong, were detected. The analysis allow to verify a close relationship among fungal microorganisms, in particular mycorrhizal fungi in the soil, and the vegetation cover. The ECM fungi, which can potentially establish a symbiosis with the beech, are more abundant in the T and IN belts, while the AM fungi, which develop symbiosis with the grassland species, are more present in the E and P belts. The preliminary investigation carried out in the beech roots confirms a predominance of ECM fungi in the T and IN samples occupied by the more superficial secondary roots. This work provides useful insights into the biotic interactions between isolated trees and associated fungi.

Le praterie arborate sono sistemi agro-silvo-pastorali ad elevato valore biologico ed ecologico a rischio di scomparsa, a causa del diffuso abbandono delle pratiche gestionali. Lo scopo di questa ricerca è stato quello di descrivere la biodiversità delle specie vegetali e delle comunità microbiche fungine del suolo, prendendo come albero modello una pianta isolata di faggio (meriggia) nel contesto di una prateria arborata dei prati Monte San Vicino (AN) a 1183 m.s.l.m già oggetto di una precedente tesi sperimentale. In corrispondenza della meriggia erano già state individuate quattro fasce floristico-vegetazionali che partendo dal tronco (T), si susseguono (fasce IN e E) fino ad arrivare alla prateria (P). Con la presente ricerca, in ciascuna delle quattro fasce, è stato effettuato un rilievo floristico rappresentativo, che ha permesso di rilevare e confermare la presenza di un gradiente floristico ed ecologico-funzionale dal tronco alla prateria, legato principalmente alla luce filtrata al suolo attraverso la copertura della chioma. I campioni di suolo e radici, prelevati in corrispondenza dei rilievi floristici, da cui è stata effettuata un’estrazione degli acidi nucleici e una successiva analisi metagenomica mediante la tecnologia Next Generation Sequencing (NGS) (piattaforma Illumina) all’interno della regione genomica relativa agli spaziatori interne e trascritti (ITS2), hanno permesso di descrivere le comunità fungine presenti nel suolo. In tutti i campioni, sono risultati predominanti i phyla Basidiomycota, seguito da quello degli Ascomycota. a cui appartengono i funghi ectomicorrizici (ECM), e in quantità minore Glomeromycota, a cui appartengono funghi micorrizici arbuscolari (AM). L’analisi ha consentito di verificare una stretta relazione tra i microrganismi fungini, in particolare funghi micorrizici presenti nel suolo, e la copertura vegetale. I funghi ECM, che possono potenzialmente stabilire una simbiosi con il faggio, sono più abbondanti nelle fasce T ed IN, mentre i funghi AM, che formano simbiosi con le specie da prateria, sono maggiormente presenti nelle fasce E e P. L’indagine preliminare, svolta con le radici di faggio, conferma una predominanza di funghi ECM nei campioni T ed IN, occupati dalle radici secondarie più superficiali. Questo lavoro fornisce informazioni utili sulle interazioni biotiche tra alberi isolati e funghi associati.