Un team di ricercatori del Boyce Thompson Institute (BTI) ha scoperto un gruppo distinto di batteri che possono aiutare i funghi e le piante ad acquisire i nutrienti del suolo. In sintesi, i risultati possono spianare la strada a metodi economici ed ecologici per arricchire il suolo e migliorare i raccolti, riducendo la dipendenza degli agricoltori dal fertilizzante convenzionale.
Gli agricoltori sanno che i funghi micorrizici arbuscolari (AM) stabiliscono relazioni simbiotiche e positive con le radici del 70% di tutte le piante terrestri. Le piante scambiano gli acidi grassi con l'azoto e il fosforo dei funghi. Purtroppo, i funghi AM mancano degli enzimi necessari per liberare azoto e fosforo da molecole organiche complesse.
Un trio di scienziati guidati dalla professoressa Maria Harrison si è chiesto se altri microbi del suolo potessero aiutare i funghi ad accedere a quei nutrienti. La ricerca è stata descritta in un articolo recentemente pubblicato su The ISME Journal.
Un microbioma per i funghi
Il team ha esaminato i batteri che vivono sulle superfici di lunghe strutture simili a filamenti chiamate ife. Si tratta di strutture che i funghi estendono nel terreno lontano dalla loro pianta ospite. Su ife di due specie di funghi, il team ha scoperto comunità batteriche molto simili la cui composizione era distinta da quelle del suolo circostante.
"Questo ci dice che, proprio come l'intestino umano o le radici delle piante, le ife dei funghi AM hanno i loro microbiomi unici", ha detto la Harrison. "Stiamo già testando alcune previsioni interessanti su ciò che questi batteri potrebbero fare, come aiutare con l'acquisizione di fosfato".
Se abbiamo ragione, l'arricchimento del suolo per alcuni di questi batteri potrebbe aumentare i raccolti e, in ultima analisi, ridurre la necessità di fertilizzante. Meno costi, zero impatto ambientale.
Maria Harrison, Boyce Thompson Institute
I funghi che possono sostituire il fertilizzante convenzionale
Nello studio, il team ha utilizzato due specie di funghi AM. Si tratta del Glomus versiforme e del Rhizophagus irregolare. I ricercatori li hanno coltivati in tre diversi tipi di terreno in simbiosi con Brachypodium distachyon, una specie erbacea correlata al grano. Dopo aver lasciato crescere il fungo con l'erba per 65 giorni, i ricercatori hanno utilizzato il sequenziamento genico per identificare i batteri che si attaccavano alle superfici delle ife.
Il team ha riscontrato una notevole coerenza nella composizione delle comunità batteriche delle due specie fungine. La funzione di questi batteri non è ancora chiara, ma la loro composizione ha già suscitato alcune interessanti possibilità, dice la professoressa Harrison.
Prevediamo che alcuni di questi batteri liberano ioni fosforo nelle immediate vicinanze dei filamenti, dando al fungo le migliori possibilità di catturare quegli ioni. Imparare quali batteri hanno questa funzione potrebbe essere la chiave per migliorare il processo di acquisizione del fosfato da parte dei funghi a beneficio delle piante, che riceverebbero un’azione fertilizzante.
Il gruppo di Harrison sta infine studiando i fattori che controllano quali batteri si assemblano sui filamenti. I funghi AM potrebbero secernere molecole che attraggono questi batteri e, a loro volta, le comunità batteriche potrebbero influenzare le molecole secrete dal fungo.
