La tartuficultura negli ultimi anni sta affrontando difficoltà crescenti associate ai cambiamenti meteorologici e alla necessità di migliorare la produttività delle piante micorrizate. Le comunità batteriche svolgono un ruolo centrale nel promuovere la micorrizazione, lo sviluppo e maturazione del tartufo. Tuttavia, le informazioni riguardanti la composizione e abbondanza della comunità microbica presente nel suolo di una tartufaia in relazione a piante micorrizate produttive e improduttive sono ancora limitate. In questo lavoro è stato realizzato uno studio metagenomico mediante la tecnica innovativa ‘Shallow-Whole-Metagenome Shotgun sequencing’ (S-WMS) indagando un’area produttiva sita a sud della regione Marche, presso Roccafluvione (AP), impiantata con piante di Roverella (Quercus pubescens Willd., 1805), inoculate con Tuber melanosporum Vittad. Lo studio preliminare ha previsto il campionamento di suolo nel novembre 2023 da 4 piante micorrizate che non sono mai entrate in produzione (N) e 4 piante produttive, differenziando in quest’ultime il suolo all’interno (P) e fuori pianello (F). In base ai taxa identificati e alla loro abbondanza sono emerse differenze significative associate alle tesi analizzate. Nel suolo P domina T. melanosporum, mentre nei campioni di suolo N le specie più abbondanti appartengono ai generi Fusarium, Aspergillus, Alternaria e Penicillium, microrganismi ubiquitari con carattere saprofitario o parassitario , suggerendo una competizione tra le specie. A questi microrganismi, nei campioni F si associano endomicorrize del genere Rhizophagus, che formano simbiosi con le radici della prateria presente fuori dal pianello. Tra i batteri i generi Bradyrhizobium e Microvirga suggeriti come’ mycorrizal helper’ sono i più abbondanti in tutti i suoli ma prevalenti in F. Specie del genere Blastococcus e Archangium, prevalgono in nel suolo P. Questo studio fornisce informazioni preliminari sulla composizione microbica che popola i suoli e suggerisce le specie microbiche principalmente coinvolte nelle aree produttive di una tartufaia.

In recent years, truffle cultivation need to deal with many problems, including climatic changes as well as the need to improve the productivity of mycorrhized plants. Bacterial communities play a central role in promoting mycorrhization, truffle development and maturation. However, information regarding the composition and abundance of the microbial community existing in the soil of a truffle ground in relation to productive and unproductive mycorrhized plants is still limited. In this work, a metagenomic study was carried out using the innovative Shallow-Whole-Metagenome Shotgun sequencing (S-WMS) technique investigating a productive area located in the south of the Marche region, near Roccafluvione (AP), planted with Downy Oak (Quercus pubescens Willd., 1805) plants, inoculated with Tuber melanosporum Vittad. The preliminary study involved soil sampling in November 2023 from 4 mycorrhizal plants that never entered production (N) and 4 productive plants, differentiating in the latter the soil inside (P) and outside the plateau (F). Based on the identified taxa and their abundance, significant differences emerged associated with the analyzed theses. In P soil , T. melanosporum dominates, while in the N soil samples the most abundant species belong to the genera Fusarium, Aspergillus, Alternaria and Penicillium, ubiquitous microorganisms with saprophytic or parasitic character, suggesting a competition between the species. In the F samples, these microorganisms are associated with endomycorrhiza of the genus Rhizophagus, which form symbiosis with the roots of the erbaceous present outside the plateau. Among bacteria, the genera Bradyrhizobium and Microvirga, suggested as ‘mycorrhizal helper’ are the most abundant in all soils but prevalent in F soil. Species of the genus Blastococcus and Archangium, prevail in P soil . This study provides preliminary information on the microbial composition populating the soils and suggests the microbial species mainly involved in the productive areas of a truffle ground.

Studio sulla popolazione microbica di una tartufaia: indagine preliminare nella regione Marche

CRETONE, ANNA
2023/2024

Abstract

La tartuficultura negli ultimi anni sta affrontando difficoltà crescenti associate ai cambiamenti meteorologici e alla necessità di migliorare la produttività delle piante micorrizate. Le comunità batteriche svolgono un ruolo centrale nel promuovere la micorrizazione, lo sviluppo e maturazione del tartufo. Tuttavia, le informazioni riguardanti la composizione e abbondanza della comunità microbica presente nel suolo di una tartufaia in relazione a piante micorrizate produttive e improduttive sono ancora limitate. In questo lavoro è stato realizzato uno studio metagenomico mediante la tecnica innovativa ‘Shallow-Whole-Metagenome Shotgun sequencing’ (S-WMS) indagando un’area produttiva sita a sud della regione Marche, presso Roccafluvione (AP), impiantata con piante di Roverella (Quercus pubescens Willd., 1805), inoculate con Tuber melanosporum Vittad. Lo studio preliminare ha previsto il campionamento di suolo nel novembre 2023 da 4 piante micorrizate che non sono mai entrate in produzione (N) e 4 piante produttive, differenziando in quest’ultime il suolo all’interno (P) e fuori pianello (F). In base ai taxa identificati e alla loro abbondanza sono emerse differenze significative associate alle tesi analizzate. Nel suolo P domina T. melanosporum, mentre nei campioni di suolo N le specie più abbondanti appartengono ai generi Fusarium, Aspergillus, Alternaria e Penicillium, microrganismi ubiquitari con carattere saprofitario o parassitario , suggerendo una competizione tra le specie. A questi microrganismi, nei campioni F si associano endomicorrize del genere Rhizophagus, che formano simbiosi con le radici della prateria presente fuori dal pianello. Tra i batteri i generi Bradyrhizobium e Microvirga suggeriti come’ mycorrizal helper’ sono i più abbondanti in tutti i suoli ma prevalenti in F. Specie del genere Blastococcus e Archangium, prevalgono in nel suolo P. Questo studio fornisce informazioni preliminari sulla composizione microbica che popola i suoli e suggerisce le specie microbiche principalmente coinvolte nelle aree produttive di una tartufaia.
2023
2024-10-03
Study on the Microbial Population of a Truffle Field: Preliminary Investigation in the Marche Region
In recent years, truffle cultivation need to deal with many problems, including climatic changes as well as the need to improve the productivity of mycorrhized plants. Bacterial communities play a central role in promoting mycorrhization, truffle development and maturation. However, information regarding the composition and abundance of the microbial community existing in the soil of a truffle ground in relation to productive and unproductive mycorrhized plants is still limited. In this work, a metagenomic study was carried out using the innovative Shallow-Whole-Metagenome Shotgun sequencing (S-WMS) technique investigating a productive area located in the south of the Marche region, near Roccafluvione (AP), planted with Downy Oak (Quercus pubescens Willd., 1805) plants, inoculated with Tuber melanosporum Vittad. The preliminary study involved soil sampling in November 2023 from 4 mycorrhizal plants that never entered production (N) and 4 productive plants, differentiating in the latter the soil inside (P) and outside the plateau (F). Based on the identified taxa and their abundance, significant differences emerged associated with the analyzed theses. In P soil , T. melanosporum dominates, while in the N soil samples the most abundant species belong to the genera Fusarium, Aspergillus, Alternaria and Penicillium, ubiquitous microorganisms with saprophytic or parasitic character, suggesting a competition between the species. In the F samples, these microorganisms are associated with endomycorrhiza of the genus Rhizophagus, which form symbiosis with the roots of the erbaceous present outside the plateau. Among bacteria, the genera Bradyrhizobium and Microvirga, suggested as ‘mycorrhizal helper’ are the most abundant in all soils but prevalent in F soil. Species of the genus Blastococcus and Archangium, prevail in P soil . This study provides preliminary information on the microbial composition populating the soils and suggests the microbial species mainly involved in the productive areas of a truffle ground.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12075/18525