Diversity and abundance of arbuscular mycorrhizal fungi (Glomeromycota) associated with Ilex paraguarensis in Northeastern Argentina

Introduction: The expansion and intensification of agriculture causes profound changes at a global scale, which generates a strong impact on crop productivity and consequently, a decrease in the biodiversity associated. Ilex paraguariensis, known as yerba mate, is a native species from South America and it has been introduced in the world market (e.g. Middle East, Europe, and United States) due to its multiple nutritional benefits and antioxidant properties. The association of plants of I. paraguarensis with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), especially under field conditions, has been scarcely reported so far. Objective: The aim of this work was to assess the species composition, richness, spore density and diversity of Glomeromycota communities of yerba mate under different crop and natural conditions, seasonally over a 2-year period. Methods: Soil samples were extracted in winter and summer from five productive sites (situations 1-5), with contrasting crop conditions with regard to historical management, as a reference situation (situation 6). Spores were identified following morphological criteria. Results: Acaulosporaceae and Glomeraceae presented the highest spore densities in all sampling sites/ seasons/years. The lowest spore density and diversity index was recorded in 2014, when rainfall was higher than in 2013. Discussion: We reported Acaulospora capsicula detected by morphological analysis, for the first time in South America. Differences between years could be attributed to rainfall. This study contributes to the knowledge of the dynamics and factors that influence the structure of AMF communities over time. This information would be valuable to generate conservation strategies for this group of microorganisms, which are key to the sustainable development of yerba mate cultivation systems.

Introducción: La expansión e intensificación de la agricultura provoca profundos cambios a escala mundial, lo que genera un fuerte impacto en la productividad de los cultivos y, en consecuencia, una disminución de la biodiversidad asociada. Ilex paraguariensis, conocida como yerba mate, es una especie nativa de América del Sur y se ha introducido en el mercado mundial (por ejemplo, Medio Oriente, Europa y Estados Unidos) debido a sus múltiples beneficios nutricionales y propiedades antioxidantes. La asociación de plantas de I. paraguarensis con hongos arbusculares (AMF), especialmente en condiciones de campo, ha sido escasamente documentada. Objetivo: El objetivo de este trabajo fue evaluar estacionalmente durante un período de 2 años: la composición de especies, la riqueza, la densidad de esporas y la diversidad de las comunidades Glomeromycota de yerba mate en diferentes cultivos y condiciones naturales. Métodos: Se extrajeron muestras de suelo en invierno y verano de cinco sitios productivos con condiciones de cultivo (situaciones 1-5), en contraste conal manejo histórico como situación de referencia (situación 6). Las esporas se identificaron siguiendo criterios morfológicos. Resultados: Acaulosporaceae y Glomeraceae presentaron las mayores densidades de esporas en todos los sitios de muestreo / estaciones / años. El índice más bajo de densidad y diversidad de esporas se registró en 2014, cuando las precipitaciones fueron más altas que en 2013. Discusión: Se registra por primera vez para América del Sur a Acaulospora capsicula identificada por caracteres morfológicos. Las diferencias entre años podrían atribuirse a las precipitaciones. Este estudio contribuye al conocimiento de la dinámica y los factores que influyen en la estructura de las comunidades AMF a lo largo del tiempo. Esta información sería valiosa para generar estrategias de conservación para este grupo de microorganismos, que son clave para el desarrollo sostenible de los sistemas de cultivo de yerba mate.

Endophytic fungi from selected varieties of soybean (Glycine max L. Merr.) and corn (Zea mays L.) grown in an agricultural area of Argentina / Hongos endófitos aislados de cultivares de soja (Glycine max L. Merr) y maíz (Zea mays L.) presentes en áreas agrícolas argentinas

Endophytic fungi are ubiquitous and live within host plants without causing any noticeable symptoms of disease. Little is known about the diversity and function of fungal endophytes in plants, particularly in economically important species. The aim of this study was to determine the identity and diversity of endophytic fungi in leaves, stems and roots of soybean and corn plants and to determine their infection frequencies. Plants were collected in six areas of the provinces of Buenos Aires and Entre Ríos (Argentina) two areas were selected for sampling corn and four for soybean. Leaf, stem and root samples were surface-sterilized, cut into 1 cm² pieces using a sterile scalpel and aseptically transferred to plates containing potato dextrose agar plus antibiotics. The species were identified using both morphological and molecular data. Fungal endophyte colonization in soybean plants was influenced by tissue type and varieties whereas in corn plants only by tissue type. A greater number of endophytes were isolated from stem tissues than from leaves and root tissues in both species of plants. The most frequently isolated species in all soybean cultivars was Fusarium graminearum and the least isolated one was Scopulariopsis brevicaulis. Furthermore, the most frequently isolated species in corn plants was Aspergillus terreus whereas the least isolated one was Aspergillus flavus. These results could be relevant in the search for endophytic fungi isolates that could be of interest in the control of agricultural pests.

Los hongos endófitos son ubicuos y se encuentran en el interior de los tejidos de las plantas de manera asintomática. Se sabe muy poco acerca de la diversidad y la función de estos hongos, particularmente en especies de importancia económica. El objetivo de este trabajo fue determinar la diversidad y la frecuencia de colonización de hongos endófitos en raíces, tallos y hojas de 2 variedades de maíz y de 4 variedades de soja; las muestras se tomaron de 6 áreas diferentes ubicadas en las provincias de Buenos Aires y Entre Ríos (Argentina). Con un bisturí estéril se obtuvieron porciones de 1 cm² de raíz, tallo y hoja, que fueron colocados en placas con agar papa dextrosa más antibiótico. Las especies de hongos fueron identificadas a partir de características morfológicas y moleculares. La colonización de hongos endófitos en soja estuvo influenciada por la variedad y por el tipo de tejido, en tanto que en el maíz solo hubo influencia del tipo de tejido. El mayor número de endófitos se encontró en los tallos de ambas especies. El aislamiento más frecuente en todas las variedades de soja fue Fusarium graminearum y el menos frecuente Scopulariopsis brevicaulis. En ambas variedades de maíz la especie con mayor frecuencia de aislamiento fue Aspergillus terreus y la de menor fue Aspergillus flavus. Estos resultados son relevantes para la búsqueda de especies de hongos endófitos que podrían ser de interés en el control de plagas agrícolas.

Primer registro de Talaromyces udagawae relacionado con cuerpos humanos en descomposición, en suelo de la Argentina / First record of Talaromyces udagawae in soil related to decomposing human remains in Argentina

The morphologic features of Talaromyces udagawae Stolk and Samson are here described and illustrated. This teleomorphic Ascomycota fungus was isolated from soil obtained in Buenos Aires province (Argentina) from beneath a human cadaver in an advanced state of decomposition. After washing and serial dilution of the soil along with moist-chamber techniques for fungal cultivation, T. udagawae formed very restricted colonies of bright yellow color on different growth media with 8-ascospored asci. The ascospores were ellipsoidal and ornamented. The anamorphic state was not observed. Molecular-genetic techniques identified the species. The present record is the first of the species in Argentina, pointing it as a tool to identify soils where cadaver decomposition occurs.

Se describen e ilustran las características morfológicas de Talaromyces udagawae Stolk y Samson. Se aisló el estado teleomórfico de este hongo Ascomycota de suelo obtenido en la provincia de Buenos Aires (Argentina), por debajo de un cadáver humano en avanzado estado de descomposición. Las muestras de suelo fueron analizadas mediante lavado, dilución seriada y cámaras húmedas, técnicas ampliamente usadas para el estudio de hongos de suelo. T. udagawae formó colonias muy restringidas de color amarillo brillante en diferentes medios de cultivo, con ascos con 8 ascosporas. Las ascosporas eran elipsoidales y ornamentadas. No fue hallado el estado anamórfico. La especie también fue identificada mediante técnicas moleculares. El presente registro es el primero de la especie en la Argentina y el único que la postula como herramienta para identificar suelos donde ocurre una descomposición cadavérica.

Use of the arbuscular mycorrhizal fungus Glomus intraradices as biological control agent of the nematode Nacobbus aberrans parasitizing tomato

The plant-parasitic nematode Nacobbus aberrans is an endoparasite that induces gall formation in the roots and causes severe losses to diverse crops. Some populations of this nematode show preference for certain hosts, revealing the existence of "races/groups" with different behaviour and making nematode management difficult. A possible biological control alternative to reduce the damage caused by this species may be the use of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). In the present work, the effect of Glomus intraradices on tomato plants inoculated with the nematode at transplanting and three weeks later was tested. At 60 days, the following parameters were estimated: percentage of AMF colonization, root and aerial dry weight, number of galls and egg masses, and reproduction factor (RF=final population/initial population) of N. aberrans. AMF colonization was higher in the presence of the nematode. The use of AMF favoured tomato biomass and reduced the number of galls and RF on the plants inoculated with the nematode at transplanting.

Arbuscular mycorrhizal fungi in saline soils: vertical distribution at different soil depth

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) colonize land plants in every ecosystem, even extreme conditions such as saline soils. In the present work we report for the first time the mycorrhizal status and the vertical fungal distribution of AMF spores present in the rhizospheric soil samples of four species of Chenopodiaceae (Allenrolfea patagonica, Atriplex argentina, Heterostachys ritteriana and Suaeda divaricata) at five different depths in two saline of central Argentina. Roots showed medium, low or no colonization (0-50%). Nineteen morphologically distinctive AMF species were recovered. The number of AMF spores ranged between 3 and 1162 per 100 g dry soil, and AMF spore number decreased as depth increased at both sites. The highest spore number was recorded in the upper soil depth (0-10 cm) and in S. divaricata. Depending of the host plant, some AMF species sporulated mainly in the deep soil layers (Glomus magnicaule in Allenrolfea patagonica, Septoglomus aff. constrictum in Atriplex argentina), others mainly in the top layers (G. brohultti in Atriplex argentina and Septoglomus aff. constrictum in Allenrolfea patagonica). Although the low percentages of colonization or lack of it, our results show a moderate diversity of AMF associated to the species of Chenopodiaceae investigated in this study. The taxonomical diversity reveals that AMF are adapted to extreme environmental conditions from saline soils of central Argentina.

Pathogenic and enzyme activities of the entomopathogenic fungus Tolypocladium cylindrosporum (Ascomycota: Hypocreales) from Tierra del Fuego, Argentina

Tolypocladium cylindrosporum is an entomopathogenic fungi that has been studied as a biological control agent against insects of several orders. The fungus has been isolated from the soil as well as from insects of the orders Coleoptera, Lepidoptera, Diptera and Hymenoptera. In this study, we analyzed the ability of a strain of T. cylindrosporum, isolated from soil samples taken in Tierra del Fuego, Argentina, to produce hydrolytic enzymes, and to study the relationship of those activities to the fungus pathogenicity against pest aphids. We have made the traditional and molecular characterization of this strain of T. cylindrosporum. The expression of hydrolase activity in the fungal strain was estimated at three incubation temperatures (4ºC, 12ºC and 24ºC), on different agar media supplemented with the following specific substrates: chitin azure, Tween ® 20, casein, and urea for chitinase, lipase, protease, and urease activity, respectively. The hydrolytic-enzyme activity was estimated qualitatively according to the presence of a halo of clarification through hydrolase action, besides was expressed semi-quantitatively as the ratio between the hydrolytic-halo and colony diameters. The pathogenicity of the fungus was tested on adults of the aphid Rhopalosiphum padi at three temperatures of incubation (4ºC, 12ºC and 24ºC). The suspension was adjusted to a concentration of 1x10 7 conidia/ml. In pathogenicity assays at seven days post-inoculation, the fungus caused the mortality of adults of Ropalosiphum padi at different temperatures also showed a broad ability to grow on several agar-culture media, supplemented with different carbon sources at the three incubation temperatures tested. Although, the growth was greater with higher incubation temperatures (with maximum levels at 24°C), the fungus reached similar colony diameters after 15 days of incubation on the medium supplemented with Tween® 20 at the lower two incubation temperatures of 4°C or 12°C. In accordance with the results on colony diameters, the fungus revealed an ability to degrade casein, chitin derivatives, Tween® 20, and urea as evidenced by the appearance of a halo around the fungal colony. Because of its origin and temperature tolerance, this Argentine strain has great potential for use as a biocontrol agent for insect pest control in cold and temperate environments. Rev. Biol. Trop. 60 (2): 833-841. Epub 2012 June 01.

El hongo entomopatógeno Tolypocladium cylindrosporum ha sido estudiado como un agente de control biológico contra insectos de varios órdenes. Esta especie fue aislada del suelo, así como de insectos de los órdenes Coleoptera, Lepidoptera, Diptera e Hymenoptera. En el presente trabajo hemos analizado la capacidad de una cepa de T. cylindrosporum (LPSC Nº1065) aislada del suelo en Tierra del Fuego, Argentina, para producir enzimas hidrolíticas y determinar la relación de esta actividad con la patogenicidad del hongo para combatir la plaga de los áfidos en diferentes temperaturas (4º, 12º y 24ºC). En los ensayos de patogenicidad, siete días posteriores a la inoculación, se registró mortalidad en los adultos del áfido Ropalosiphum padi a diferentes temperaturas y también se demostró una amplia capacidad de crecer en varios medios de cultivos complementados con diferentes fuentes de carbono bajo las tres temperaturas de incubación ensayadas. Debido a su origen y a la tolerancia que tiene a bajas temperaturas esta cepa, presenta un gran potencial para su uso como agente de control biológico para las plagas de insectos de ambientes fríos y templados.

Efecto de la siembra directa y la labranza convencional, sobre la colonización micorrizica y esporulación en trigo / Effect of no-till and conventional tillage on the mycorrhizal colonization and sporulation in wheat

Los efectos de las prßcticas agronómicas sobre las poblaciones de hongos formadores de micorrizas arbusculares han sido poco estudiados en condiciones de campo. Las comunidades de hongos micorrízicos son específicas del lugar y pueden ser afectadas de diferentes maneras por las practicas agronómicas. Para las areas cultivables de Argentina, la información sobre este tema es escasa. Se compararon los efectos de siembra directa (SD), labranza convencional (LC) y fertilización nitrogenada sobre la colonización de endomicorrizas y la producción de esporas en monocultivo de trigo. Se obtuvieron muestras de raíces en 3 estados fenológicos del cultivo: macollaje, floración y llenado de granos. Se procedió a su tinción, calculßndose los porcentajes de colonización. La extracción de esporas del suelo se efectuó mediante tamizado en húmedo y decantación en gradiente de sacarosa. La colonización se incrementó desde el maco-llaje hasta el llenado de granos. Sólo se observaron diferencias significativas en la colonización en maco-llaje en SD, que fue superior a LC. El número de esporas en 100 gr de suelo pre-sentó diferencias según el sistema de labranza. En LC con fertilizante el número de esporas se duplicó desde el macollaje hasta la floración. En LC sin fertilizante este número fue bajo en el macollaje, incrementßndose hasta la floración y el llenado de granos. En SD, independientemente del nivel de fertilización, el número de esporas se mantuvo estable durante todo el ciclo.