Diversidad de hongos micorrizógenos arbuscular es asociados a helechos de un bosque tropical caducifolio de la Reserva de la Biósfera Sierra Gorda, Querétaro, México Público Deposited
La micorriza arbuscular (MA) está formada por hongos del Phylum Glomeromycota, los cuales establecen relaciones simbióticas con el 9 0% de las especies de plantas terrestres, influyendo en la diversidad vegetal y la productividad en los ecosistemas naturales. La diversidad de morfotipos de los hongos micorrizógenos arbusculares (HMA) y, por lo tanto, la MA, son susceptibles a factores bióticos y abióticos. Poco se sabe de la MA y de los HMA en los bosques tropicales caducifolios (BTC), principalmente en los helechos, por lo que este estudio tuvo como objetivo determinar la abundancia y diversidad de los HMA en el suelo rizosférico y la colonización de las raíces, en dos he lechos, Cheilanthes lozano ivar . seemannii y Myriopteris aemula, y su relación con las propiedades físicas y químicas del suelo , durante tres temporadas (inicio de lluvias, lluvias y secas), en un BTC , de la Reserva de la Biósfera Sierra Gorda, Mpio. Jalpan de Serra, Querétaro. En las tres temporadas (inicio de lluvias: mayo 2014; lluvias: agosto 2014 y secas: febrero 2015), en el BTC se ubicaron siete poblaciones de cada taxa de helecho (42 individuos/taxon), se recolectaron muestras de suelo rizosférico ( 1kg) de cada población. De las muestras de suelo se extrajeron las esporas de HMA mediante un tamizado húmedo , seguido por centrifugación con sacarosa , para determinar la abundancia, riqueza y diversidad de esporas de HMA, así mismo, se determinaron propiedades físicas (temperatura, humedad y pH) y químicas (materia orgánica (MOS), fósforo, nitrógeno total (Nt), amonio (NH 4) y nitrato (NO 3 ) para caracterizar a los suelos. Se recolectaron las raíces de cada taxon de helechos/ población, los fragmentos de raí ces se aclararon, se tiñeron y se montaron en alcohol - polivinílico - lactoglicerol, para determinar el porcentaje de colonización total y por estructura fúngica . Por medio de diferentes pruebas estadísticas ( análisis de varianza de dos factores , índices de diversidad y de similitud y análisis de componentes principales) se analizaron estas variables. Los resultados indicaron mayor abundancia de esporas de HMA en M. aemula, a diferencia de C. lozan o i var . seemannii , en las tres temporadas . Se encontró mayor riqueza de HMA en M. aemula en dos temporadas (lluvias y secas); mientras que para el inicio de lluvias, C. lozanoi var . seemannii presentó la mayor riqueza . Se registraron 23 morfoespecies de HMA, pertenecientes a nueve géneros; cuatro morfoespecies del género Acaulospora , una a Ambispora , dos a Diversispora, una a Entrophospora , dos a Funneliformis , una a Gigaspora , ocho a Glomus , tres a Scutellospora y una a Rhizophagus . El ANOVA mostró que en el suelo rizosférico de M. aemu l a y de C. l ozan o i var. seemanni i , los índice de equidad, dominancia y la riqueza específica de HMA, no difirieron entre las temporadas, pero sí entre los taxa de helechos. La colonización total y por estructura fúngica de HMA fue diferente entre helechos y entre temporadas; las raíces d e M . aemula presentaron mayores porcentajes de colonización micorrícica total, por vesículas y por hifas ( p <0.05), en las tres temporadas; aunque, la temporada de secas tuvo mayor colonización total y por estructura (hifas y vesículas). La similitud entre la composición de morfoespecies de HMA entre los helechos estudiados es baja, presentándose una composición particular de especies en cada uno de ellos, principalmente M. aemula . El factor temporada, tuvo la mayor influencia sobre la presencia de morfoespe cies de HMA y nutrimentos del suelo; así como la humedad, en conjunto con las formas disponibles del nitrógeno (amonio y nitrato), tuvieron mayor correlación con las morfoespecies de HMA y la micorriza arbuscular. Se conclu ye que C. lozanoi var. seemannii y M. aemula son colonizados por los HMA, su identidad influye sobre las condiciones (pH, humedad y temperatura) y los recursos del suelo (MOS, Nt, NO 3 y NH 4 ) determinando la composición y la distribución de los HMA y la micorriza arbuscular. Se cita, por primera vez, a Glomus multiforum para México, y la riqueza de especies de HMA encontradas en este estudio, resalta la necesidad de proteger al grupo de los helechos, ya que pueden ser considerados, como plantas que promueven la riqueza de los HMA en el BTC de la Reserva de la Biósfera Sierra Gorda. Palabras clave: Micorriza arbuscular, Cheilantes lozanoi var. seemannii , Myriopteris aemula , propiedades físicas y químicas del suelo , estacionalidad de los recursos del suelo , bosque tropical caducifolio.
The arbuscular mycorrhiza (AM) is formed by fungi of the phylum Glomeromycota, which established symbiotic associations with near 90% of terrestrial plant species, affecting plant diversity and productivity in natural ecosystems. The arbuscular Mycorr hizal fungi (AMF) morpho - types are quite diverse, thus the AM, and are sensitive to biotic and abiotic factors. Little is known about the AM and the AMF in the tropical deciduous forests (TDF), mainly in association with ferns, hence the aim of this study is to determinate the abundance and the diversity of the AMF in the rizospheric soil and root colonization in two ferns, Cheilantes lozanoi var. seemannii y Myriopteris aemula , and their relationship with the physical and chemical soil properties, during t hree seasons (early raining, rainy and dry), in a TDF, at the Sierra Gorda Biosphere Reserve, Municipality of Jalpan de Serra, Querétaro. Throughout the three seasons (early raining: May 2014; rainy: August 2014; and dry: February 2015), seven populations of each fern taxon (42 plants/taxon) were located at the TDF, rizospheric soil samples (1kg) were collected within each fern population. The AMF spores were extracted from the soil samples using the sieving - wet method, followed by centrifugation with sacch arose, to determine the AMF spore abundance, richness and diversity, as well as to determine the physical (temperature, humidity and pH) and chemical (soil organic matter – MOS - , phosphorous, total nitrogen – Nt - , ammonium - NH 4 - and nitrate - NO 3 - ) soil prope rties to characterize it. Roots of each fern taxon/population were collected; root fragments were cleared up, dyed and mounted with polyvinyl alcohol lactoglycerol (PVLG) on a slide, to determine the total percentage of colonization and the AMF structure. Different statistical tests (i.e. two vias ANOVA, diversity and similarity indexes, and a principal component analysis) were used for the statistical analysis. The overall results showed a greater abundance of AMF spores in the rizospheric soil of M. aemul a , than in the soil of C. lozanoi var. seemannii , within the three seasons. AMF spore richness was higher in M. aemula within two seasons (rainy and dry); while at the early raining, C. lozanoi var. seemannii registered the highest. A total of 23 AMF morph o - species were recorded, belonging to nine genera; four morpho - species corresponded to genus Acaulospora , one to Ambispora , two to Diversispora , one to Entrophospora , two to Funneliformis , one to Gigaspora , eight to Glomus , three to Scutellospora , and one to Rhizophagus . The ANOVA showed that in the risospheric soil of M. aemula and C. lozanoi var. seemannii , the AMF indexes of equitability, dominance and specific richness, did not defer among seasons, but between both fern taxa. Total root colonization and by AMF structure were different between ferns and among seasons; M. aemula ́s roots showed higher percentages of total mycorrhizal colonization, by vesicles and hyphae ( p <0.05), within the three seasons; though, the dry season recorded the highest total my corrhizal colonization (vesicles and hyphae). The similarity concerning the AMF morpho - species composition between the two ferns studied is low, showing that each fern taxon had a particular AMF mospho - species composition, mainly in M. aemula . The season f actor and the soil nutrients were the main influence over the presence of the AMF morpho - species; besides, soil humidity, jointly with the available forms of nitrogen (ammonium and nitrate), presented a higher correlation with the AMF morpho - species and th e AM association. It is concluded that C. lozanoi var. seemannii and M. aemula are colonized by AMF, their identity affect both soil conditions (pH, humidity and temperature) and soil resources (MOS, Nt, NH 4 and NO 3 ), determining, as well, the AMF composit ion and distribution and the AM. For the first time, it is reported Glomus multiforum in Mexico, and the AMF morpho - species richness found in this study, highlight the necessity of protection of these two fern species since they can be considered plants ca pable to promote the AMF richness within the TDF of the Sierra Gorda Biosphere Reserve. Key words: Arbuscular mycorrhiza, Cheilantes lozanoi var. seemannii , Myriopteris aemula , physical and chemical soil properties, rizospheric soil resources seasonality, tropical deciduous forest.
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