Uso de la secuenciación de segunda generación (NGS) para descubrir la diversidad de hongos degradadores de la madera en los bosques Andino Patagónicos

Abstract

Los hongos son los principales degradadores de la madera en los ecosistemas boscosos, contribuyendo significativamente al ciclo global del carbono. Los enfoques metagenómicos basados en un amplicón específico (metabarcoding) constituyen una herramienta poderosa para su prospección y estudio. El objetivo principal de este estudio fue caracterizar a través de secuenciación de segunda generación (NGS), comunidades de hongos degradadores en la albura de dos especies de Nothofagus de los bosques del norte de la Patagonia, para evaluar patrones de diversidad en sitios, estaciones, hospedadores, compartimentos del árbol y condiciones de salud, como una contribución a la autoecología de las especies de este género. Nuestro estudio comprendió tres pasos metodológicos principales: (i) muestreo de madera de árboles vivos sanos y enfermos de las especies forestales N. dombeyii y N. pumilio; (ii) extracción de ADN, amplificación y secuenciación de la región ITS1 en la plataforma MiSeq Illumina, (iii) procesamiento de lecturas y extracción de datos de los órdenes Polyporales e Hymenochaetales y (iv) análisis de datos e interpretación. Se obtuvieron un total de 35 unidades taxonómicas (variantes de secuencia de amplicón -ASV-), las cuales fueron asignadas a 23 géneros de hongos putativos en 15 familias. Postia pelliculosa fue la especie detectada con mayor frecuencia en el estudio. El hospedador fue el factor más fuerte entre las variables estudiadas en cuanto a su efecto sobre la estructura y la composición de la comunidad fúngica analizada. Para N. dombeyi, que se distribuye en una amplia gama de condiciones climáticas, el sitio fue el modelador más fuerte de sus comunidades, mientras que para N. pumilio se observó una mayor susceptibilidad a los cambios de temperatura y estacionalidad, que son, ciertamente, factores relevantes para la conservación de los bosques en el actual escenario de cambio climático. Este es el primer estudio que utiliza NGS como una estrategia rápida y a gran escala para descubrir la diversidad de hongos que degradan la madera en los bosques templados de Patagonia.

Assessing fungal endophyte diversity: a comparative study of three automated metabarcoding pipelines

“…Recently, we first described the endophytic mycobiota of the Andean Patagonian Forest through culture prospection, in a study that assessed wood endophyte communities of Nothofagus trees (Molina et al, 2020). Even though we described a rich and heterogeneous diversity, we concluded that our results underestimated such diversity, and that fungal endophyte diversity harboured by Nothofagus trees was unable to be fully assessed through culture prospection; to further describe fungal endophyte diversity and elucidate beta diversity patterns, a culture-independent approach was proposed (Molina et al, 2020(Molina et al, , 2022.…”

“…The sampling processing, library preparation and amplicon sequencing were described in Molina & Pildain (2022). Briefly, sapwood samples were recovered using a sterilized increment borer, about 50 mg of wood was ground to powder, for each wood sample, according to Dumolin et al (1995).…”