Effect of epichloid endophytes on arbuscular mycorrhizal colonization and productivity of host and non host grasses

Las plantas a menudo establecen múltiples asociaciones simbióticas simultáneas con diferentes microorganismos; sin embargo, la forma en que cada simbionte afecta a los otros simbiontes y los efectos de estas múltiples interacciones en la productividad de las plantas hospedantes no son bien entendidos. Esta tesis está centrada en contribuir al conocimiento de las interacciones multitróficas entre gramíneas nativas y endofitos Epichloë. Particularmente, está dirigida a la caracterización de la triple asociación mutualista entre gramíneas, endofitos y hongos formadores de micorrizas arbusculares (HMA) y a establecer los mecanismos que expliquen la correlación positiva observada entre la presencia de endofitos Epichloë y la colonización de gramíneas nativas por HMA. Se realizaron ensayos in vitro, donde se analizó el efecto de los exudados de endofitos y de plantas infectadas con endofitos (E+) y no infectadas (E-) sobre la fase extramatrical de los HMA. Se estudiaron, en invernadero, el efecto de exudados de endofitos sobre la micorrización y la productividad vegetal en plantas de Bromus auleticus libres de endofitos (E-) y en plantas vecinas agronómicamente seleccionada: Lolium multiflorum (E+ y E-). Se analizaron, a campo, el efecto simultáneo en simbiosis de los endofitos y los HMA sobre el desarrollo vegetativo y otros caracteres de interés agronómico de gramíneas nativas como Bromus auleticus, seleccionadas agronómicamente: Lolium multiflorum y Schedonorus arundinaceus y sobre una gramínea libre de endofitos en la naturaleza: Bromus catharticus. Este plan comprende estudios básicos para el futuro aprovechamiento y manejo tecnológico de la triple simbiosis mutualista que se relacionan con el mejoramiento de pastos para el forraje y productividad vegetal.Plants often establish multiple simultaneous symbiotic associations with different microorganisms; however, the way in which each symbiont affects the other symbionts and the effects of these multiple interactions on plant performance are not well understood. This thesis is focused on contributing to the knowledge of multitrophic interactions between native grasses and Epichloë endophytes. Particularly, it is directed to the characterization of the triple mutualist interaction between grasses, endophytes and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and to establish mechanisms that explain the observed positive correlation between the presence of Epichloë endophytes and the colonization of native grasses by HMA. In vitro tests where the effect of endophytes exudates and from infected (E+) and endophyte free plants (E-) on the AMF extramatrical phase were performed. Greenhouse experiments were also performed to study the effect of endophyte exudates on the mycorrhization and plant productivity of uninfected (E-) Bromus auleticus and Lolium multiflorum (ryegrass) (E+ and E-) (agronomically selected). We performed field trials to study the simultaneous effect of symbiotic endophytes and AMF on the vegetative development and other traits of agronomic interest of native grasses as Bromus auleticus, agronomically selected as Lolium multiflorum and Schedonorus arundinaceus and endophytE-free grass in nature: Bromus catharticus. This plan includes basic studies for the future development and technological management of a triple mutualistic symbiosis that relate to the improvement of pastures for forage and plant productivity.Fil:Vignale, María Victoria. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina