Descripción del proyecto
La historia de dos benefactores vegetales
Las plantas se trasladaron del agua a la tierra hace más de quinientos millones de años con la ayuda de unos hongos edáficos. Estos simbiontes fúngicos, conocidos como hongos micorrízicos arbusculares, ayudaron a las primeras plantas a acceder a los nutrientes del suelo, ayudándolas a crecer a medida que disminuía el CO2 en la atmósfera. Ahora sabemos que los hongos micorrízicos arbusculares no fueron los únicos hongos simbiontes disponibles para las plantas antiguas y que los endófitos de raíces finas del subfilo «Mucoromycotina» también desempeñaron con toda probabilidad un papel clave. Hoy día los endófitos de raíces finas del subfilo «Mucoromycotina» establecen asociaciones con una amplia gama de plantas, ayudándolas a acceder a los nutrientes del suelo a cambio del carbono que la planta hospedadora fija mediante la fotosíntesis. Basándose en el descubrimiento de asociaciones entre plantas y endófitos de raíces finas del subfilo «Mucoromycotina» y sus diferencias funcionales en comparación con los hongos micorrízicos arbusculares, los científicos del proyecto MYCOREV, financiado con fondos europeos, están proporcionando nuevos conocimientos sobre las simbiosis entre plantas y hongos al estudiar la diversidad, estructura y función de las asociaciones entre plantas y endófitos de raíces finas del subfilo «Mucoromycotina» y cómo podrían verse afectadas por el cambio ambiental.
Objetivo
The colonisation of the landmasses by plants >500 Mya was a major turning point in Earth’s history, drastically altering the development of the biosphere and providing the basis for all terrestrial life ever since. The hypothesis that early plants were facilitated in their invasion of the land environment by forming symbioses with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) is widely supported by fossil and molecular evidence. My previous findings in physiology identified the role of AMF as a driving force in evolution by supporting growing nutrient demands of increasingly large plants, against a background of declining atmospheric CO2.
Recently, it was revealed that the earliest groups of extant plants form symbioses with a different group of fungi - Mucoromycotina “fine root endophytes” (MFRE) and I have since shown that MFRE symbioses are nutritionally mutualistic. These findings support a new hypothesis: the earliest land plants had a wider range of symbiotic options than was previously thought with MFRE also playing an important role in their supply of nutrients. I have now discovered that MFRE symbioses are not limited to early divergent plants, but instead span the entire land plant phylogeny. Coupled with my most recent findings that MFRE symbionts are distinct from AMF in terms of function and responses to changing atmospheric CO2 concentrations, these discoveries call into question much of what we thought we knew about plant-fungal symbioses. Much of the fundamental biology of MFRE remains unknown, preventing us from understanding the true complexity of plant-fungal symbioses, how they might respond to environmental change and their potential exploitation. This project will address the fundamental knowledge gaps surrounding the diversity, structure and functional significance of plant-MFRE symbioses, paving the way for a revolution in mycorrhizal research in the 21st century.
Ámbito científico
- natural sciencesbiological sciencesbiological morphologycomparative morphology
- natural sciencesbiological sciencesmicrobiologymycology
- natural sciencesearth and related environmental sciencesatmospheric sciencesmeteorologybiosphera
- natural sciencesbiological sciencesecologyecosystems
- natural sciencesbiological sciencesbiological behavioural sciencesethologybiological interactions
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-COG - Consolidator GrantInstitución de acogida
S10 2TN Sheffield
Reino Unido