Hongos endófitos de Typha latifolia que participan en la tolerancia a metales pesados

Abstract

Las altas concentraciones de metales pesados (HMs) en el ambiente son un problema mundial por los efectos tóxicos sobre la salud humana y los ecosistemas. La fitorremediación es una estrategia eficaz para mitigar la contaminación. Typha latifolia es una planta utilizada en procesos de fitorremediación de sitios contaminados por HMs. Para adaptarse a ambientes extremos han establecidos interacciones simbióticas con hongos endófitos (HE), que promueven el crecimiento vegetal y las protege frente a factores bióticos y abióticos. En nuestra investigación se dilucidaron los efectos de los hongos endófitos aislados de Typha latifolia sobre la tolerancia y absorción de metales pesados (HMs) en la planta. Los resultados demostraron que T. latifolia puede bioacumular concentraciones tóxicas de arsénico (As), cadmio (Cd), cobre (Cu) y plomo (Pb) en las raíces. De estas se aislaron los HE, que se identificaron como Talaromyces liani, Talaromyces trachyspermus, Talaromyces austrocalifornicus, Talaromyces sp., Nesartorya fischeri y Aspergillus sydowii. Estos hongos toleran concentraciones tóxicas de plata (Ag), cobre (Cu) y Cd. Aunque, la exposición a Cd afectó negativamente el crecimiento fúngico y la morfología de las hifas. Además, estos hongos producen sideróforos y solubilizan fosfatos. Talaromyces spp. mostraron actividad quitinolítica, que inhibe el crecimiento de fitopatógenos. N. fischeri colonizó la corteza de la raíz de T. latifolia. Talaromyces spp. y N. fischeri asociados a T. latifolia mejoran el bienestar de la planta y favorecen la acumulación de Cd en los tejidos vegetales. Finalmente, A. sydowii pudo crecer en medio contaminado con glifosato y Captan, considerándolo capaz de tolerar pesticidas.

High concentrations of heavy metals (HMs) in the environment are a global problem due to their toxic effects on human health and ecosystems. Phytoremediation is an effective strategy for mitigating contamination. Typha latifolia is a plant used in phytoremediation processes at sites contaminated by HMs. To adapt to extreme environments, they have established symbiotic interactions with endophytic fungi (EF), which promote plant growth and protect them from biotic and abiotic factors. Our research elucidated the effects of endophytic fungi isolated from T. latifolia on the tolerance and absorption of heavy metals (HMs) in the plant. The results showed that T. latifolia can bioaccumulate toxic concentrations of arsenic (As), cadmium (Cd), copper (Cu), and lead (Pb) in its roots. The EF were isolated from these roots and identified as Talaromyces liani, Talaromyces trachyspermus, Talaromyces austrocalifornicus, Talaromyces sp., Nesartorya fischeri, and Aspergillus sydowii. These fungi tolerate toxic concentrations of silver (Ag), copper (Cu), and Cd. However, exposure to Cd negatively affected fungal growth and hyphal morphology. In addition, these fungi produce siderophores and solubilize phosphates. Talaromyces spp. showed chitinolytic activity, which inhibits the growth of phytopathogens. N. fischeri colonized the root cortex of T. latifolia. Talaromyces spp. and N. fischeri associated with T. latifolia improve plant health and promote Cd accumulation in plant tissues. Finally, A. sydowii was able to grow in media contaminated with glyphosate and captan, suggesting that it can degrade pesticides.