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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

 

Tesi etd-09212017-190012


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
ANGIUONI, MARIKA
URN
etd-09212017-190012
Titolo
Biodiversità degli endofiti batterici in radici di grano
Struttura
SCIENZE AGRARIE, ALIMENTARI E AGRO-AMBIENTALI
Corso di studi
BIOSICUREZZA E QUALITA DEGLI ALIMENTI
Commissione
relatore Dott.ssa Agnolucci, Monica
relatore Prof.ssa Giovannetti, Manuela
correlatore Prof.ssa Nali, Cristina
Parole chiave
  • radici grano
  • endofiti batterici
Data inizio appello
09/10/2017;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
09/10/2020
Riassunto analitico
Le piante sono naturalmente associate con i microrganismi con cui stabiliscono interazioni di diversa natura che variano dall’endofitismo benefico, la simbiosi mutualistica fino alla patogenicità. Tra questi gli “endofiti” (batteri, funghi, attinobatteri o virus) colonizzano i tessuti dell’ospite, sia epigei che radicali, senza danneggiarli o indurre forti risposte di difesa. Essi giocano un ruolo fondamentale nello sviluppo, nella crescita e nella diversificazione delle piante influenzandone la tolleranza allo stress e l’adattamento ambientale. Alcuni batteri sono stati riconosciuti come endofiti mediante metodi basati sulla coltivabilità. Tra questi si trovano Proteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria e Bacteroidetes. Come è noto per altri habitat, i batteri associati alle radici potrebbero essere difficili da coltivare o diventare non coltivabili (VBNC). I metodi molecolari coltura-indipendenti permettono una più completa analisi degli endofiti presenti o attivi in un sistema biologico e una miglior comprensione delle dinamiche microbiche nelle associazioni pianta-endofiti. Scopo della presente tesi è stato analizzare la biodiversità degli endofiti batterici in radici di grano mediante un metodo coltura-indipendente quale la PCR-DGGE. A tal fine, è stata allestita una prova in microcosmo impiegando due diverse cultivar (Saragolla e Odisseo) di Triticum durum, inoculando il ceppo Lactobacillus plantarum B.MD.R.A2, separatamente e/o unitamente al fungo micorrizico Funneliformis mosseae IMA1. Al termine della prova le radici sono state trattate per separare i batteri epifiti dagli endofiti. Il DNA dei campioni delle sospensioni microbiche endofitiche è stato estratto mediante due diversi kit. Il DNA estratto, con entrambi i metodi, è stato sottoposto ad amplificazione delle regioni V3-V5 del 16S rDNA e separazione su gel di poliacrilammide con gradiente denaturante (DGGE). La diversità delle comunità batteriche radicali è stata analizzata mediante l’elaborazione dei profili PCR-DGGE sia con analisi statistiche multivariate, di hierarchical clustering (Unweighted Pair Group Method Using Arithmetic Average, UPGMA) e di ordinamento (Non-metric MultiDimensional Scaling, NMDS) sia con la determinazione degli indici di biodiversità (Richness, Richness di Margalef, Evenness di Pielou, Shannon-Weaver e Simpson). I risultati ottenuti hanno mostrato una differenza in composizione delle comunità batteriche endofitiche radicali analizzata mediante i due diversi metodi di estrazione. Con il primo metodo è stata evidenziata la presenza di una popolazione batterica complessa per la quale non era di facile interpretazione l’effetto degli inoculi. Con la seconda estrazione, la comunità batterica risultava caratterizzata da una minor numero di specie con un più chiaro effetto degli inoculi. In particolare, l’inoculo con L. plantarum sembra aver modificato maggiormente la composizione delle comunità batteriche endofitiche radicali rispetto all'inoculo micorrizico. Il sequenziamento dei principali frammenti PCR-DGGE ha consentito di identificare, per entrambi i metodi di estrazione, la presenza di specie batteriche appartenenti ai Proteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria e Bacteroidetes. In particolare con il secondo metodo è stata rivelata la presenza di un maggior numero di generi per i quali sono noti in letteratura ceppi batterici endofitici a comportamento benefico, come ad esempio Pantoea, Paenibacillus, Curtobacterium e Stenotrophomonas.
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