Cambios mediados por el ozono sobre la simbiosis entre pastos y hongos endófitos de transmisión vertical

El ozono es uno de los mayores contaminantes de la tropósfera alcanzando, según las proyecciones, niveles perjudiciales para los sistemas biológicos. Los efectos del estrés oxidativo del ozono pueden ocasionar muerte celular, reducción en el crecimiento y en la producción de semillas. Sus impactos sobre las plantas han sido bastante estudiados, pero no se ha considerado los efectos sobre las interacciones de éstas con los simbiontes benéficos. La simbiosis entre pastos y hongos Epichloë es considerada mutualista ya que, a los endófitos de transmisión vertical se los asocia con mejoras en el desempeño de las plantas. Sin embargo, los efectos del ozono sobre el balance redox de las plantas podrían impactar negativamente sobre el simbionte y los beneficios brindados a la planta hospedante. En esta tesis se estudiaron los efectos del ozono sobre la relación planta-endófito, con énfasis en los procesos que pueden afectar su persistencia y la transmisión del hongo. Se estudiaron los efectos del ozono sobre la interacción pasto-endófito a lo largo del ciclo de vida del hospedante (y sus consecuencias transgeneracionales), mediante la evaluación de dos procesos cruciales en la determinación de la frecuencia de la simbiosis en la población: (i) efecto del endófito sobre el desempeño del hospedador (o aptitud diferencial de plantas con y sin endófito) y (ii) eficiencia de transmisión o persistencia del endófito. Los resultados mostraron que el ozono causó daño oxidativo afectando el crecimiento de los pastos en general. Sin embargo, sus consecuencias negativas fueron más evidentes en plantas con endófito modificando la asignación de recursos hacia los órganos reproductivos. A su vez, la longevidad de las semillas producidas en las plantas simbióticas fue notablemente disminuida independientemente del ozono transgeneracional. Ello podría estar explicado por el mayor nivel de glutatión en estado oxidado (GSSG) y el mayor contenido hídrico mostrado por las semillas con endófitos. Por otro lado, el ambiente estresante experimentado por las plantas madre se transmitió a la descendencia; las plántulas provenientes de madres expuestas a ozono presentaron mayor supervivencia cuando se las exponía al ozono. Si bien en términos generales, las plántulas sin endófito mostraron una mayor supervivencia, las plántulas con endófito siempre presentaron una mejor respuesta transgeneracional al ozono: las plántulas provenientes de plantas tratadas con ozono mostraron una mayor supervivencia solo en escenarios de ozono. La transmisión del hongo desde la planta a la semilla no fue afectada por el ozono. Contrariamente el ozono afectó negativamente la longevidad del hongo impactando la transmisión de semilla a plántula y tuvo efectos más marcados en plantas expuestas al ozono en etapas vegetativas. Finalmente, se encontró una correlación positiva entre la biomasa del hongo y las defensas de origen fúngico (i.e. alcaloides), siendo ésta la primera vez que se documenta en semillas. En conclusión, las respuestas de la simbiosis frente al ozono fueron complejas dependiendo de la etapa ontogénica del hospedante que fue afectada por el contaminante. Si bien en algunas etapas y procesos, el endófito mejoró el desempeño del hospedante (e.g. biomasa, daño oxidativo, aptitud ecológica de la progenie), en otros ocurrió lo contrario (e.g. esfuerzo reproductivo, longevidad de semillas). Además, la persistencia del endófito en las semillas producidas por plantas expuestas a ozono, podría ser compensada por la mayor supervivencia de las plantas producidas por estas semillas en ambientes estresantes. Esta tesis contribuye con un nuevo conocimiento sobre los cambios en la relación simbiótica pasto-endófito bajo condiciones ambientales nóveles como es el aumento en la contaminación atmosférica por ozono a causa de la actividad antrópica.

Doctorado en Ciencias Agropecuarias

112 p. : il., tbls., grafs.