Magnolia grandiflora L. is a tree of remarkable beauty and resistance to pathogens; nevertheless, even this species can be subject to colonization by parasitic fungi, including species responsible for wood decay, which are particularly problematic as they can undermine the health and stability of the tree. In order to expand knowledge on the dynamics of colonization affecting a plant already attacked by wood-decaying fungi, the present study examined a specimen showing severe symptoms of decay. Wood cores were collected along the trunk, and molecular analyses were subsequently used to investigate the microbial communities present. The biodiversity detected in the symptomatic plant was then compared with that of a second, apparently healthy specimen, growing in the same site and exposed to the same environmental stimuli. The results revealed a marked difference between the two specimens: the symptomatic plant hosted a greater abundance of species (30) compared to the asymptomatic one (10); 24 of which had not previously been reported on Magnolia grandiflora. This higher biodiversity seems to reflect a greater vulnerability of the decayed plant to colonization by opportunistic species, and would suggest a positive correlation between the degree of wood tissue degradation and the abundance of associated microorganisms. The key role of Armillaria mellea in the structural compromise of the wood of the symptomatic plant was also confirmed, as the species was consistently isolated from the most degraded tissues and never from the asymptomatic plant. Moreover, its activity appears to be further amplified by interaction with a microbial community with a strong saprophytic component, as well as with parasitic species such as Diplodia spp. and Fusarium spp. From the degraded tissues, three hyperparasite species (Trichoderma atroviride, Trichoderma harzianum, and Clonostachys rosea) were also recovered, which could exert a containment effect on the activity of Armillaria; however, it remains to be clarified, through targeted studies, whether these species can significantly affect infections already in advanced stages. Of particular interest was finally the detection of Diplodia mutila and Diplodia sp. in the tissues of the asymptomatic plant. Further investigations are required to accurately determine the current dynamics between these species and the host.

La Magnolia grandiflora L. è un albero dall’incredibile bellezza e resistenza ai patogeni, tuttavia, anche questa specie può essere soggetta alla colonizzazione da parte di funghi parassiti, tra cui specie responsabili di carie del legno, particolarmente problematiche in quanto capaci di minare la salute dell’albero e la sua stabilità. Al fine di ampliare la conoscenza sulle dinamiche di colonizzazione che vedono protagonista una pianta già attaccata da funghi cariogeni, nel presente studio è stato preso in esame un esemplare che mostrava gravi sintomi di carie. Sono quindi state prelevate delle carote di legno lungo il fusto, ed in seguito all’utilizzo di analisi molecolari ne sono state indagate le comunità microbiche presenti. La biodiversità riscontrata nella pianta campione è poi stata confrontata con quella di un secondo esemplare apparentemente sano, cresciuto nella medesima stazione e sottoposto agli stessi stimoli ambientali. I risultati hanno evidenziato una marcata differenza tra i due esemplari: la pianta sintomatica ha ospitato una maggiore abbondanza di specie (30) rispetto a quella asintomatica (10); 24 delle quali, non precedentemente segnalate su Magnolia grandiflora. Tale maggiore biodiversità sembrerebbe riflettere una maggiore vulnerabilità della pianta cariata alla colonizzazione da parte di specie opportuniste, e suggerirebbe una correlazione positiva tra il grado di degradazione dei tessuti legnosi e l’abbondanza dei microrganismi associati. È stato inoltre confermato il ruolo chiave di Armillaria mellea nella compromissione strutturale del legno della pianta campione, dove la specie è sempre stata isolata dai tessuti maggiormente degradati, e mai dalla pianta asintomatica. Inoltre, la sua attività apparirebbe ulteriormente amplificata dall’interazione con una comunità microbica a forte componente saprofitaria, e da specie parassite quali Diplodia spp. e Fusarium spp. Dai tessuti degradati sono state rinvenute anche tre specie iperparassite (Trichoderma atroviride, Trichoderma harzianum e Clonostachys rosea) che potrebbero esercitare un effetto di contenimento sull’attività di Armillaria; rimane però da chiarire, attraverso studi mirati, se tali specie possano effettivamente incidere in maniera significativa su infezioni già in fase avanzata. Di particolare interesse è stato infine il rinvenimento di Diplodia mutila e di Diplodia sp. nei tessuti della pianta asintomatica, ulteriori indagini sono richieste al fine di determinare con accuratezza le attuali dinamiche tra tali specie, e l’ospite.

Analisi comparativa della biodiversità microbica in Magnolia grandiflora L. in ambiente urbano

SAVIO, LUCA
2024/2025

Abstract

Magnolia grandiflora L. is a tree of remarkable beauty and resistance to pathogens; nevertheless, even this species can be subject to colonization by parasitic fungi, including species responsible for wood decay, which are particularly problematic as they can undermine the health and stability of the tree. In order to expand knowledge on the dynamics of colonization affecting a plant already attacked by wood-decaying fungi, the present study examined a specimen showing severe symptoms of decay. Wood cores were collected along the trunk, and molecular analyses were subsequently used to investigate the microbial communities present. The biodiversity detected in the symptomatic plant was then compared with that of a second, apparently healthy specimen, growing in the same site and exposed to the same environmental stimuli. The results revealed a marked difference between the two specimens: the symptomatic plant hosted a greater abundance of species (30) compared to the asymptomatic one (10); 24 of which had not previously been reported on Magnolia grandiflora. This higher biodiversity seems to reflect a greater vulnerability of the decayed plant to colonization by opportunistic species, and would suggest a positive correlation between the degree of wood tissue degradation and the abundance of associated microorganisms. The key role of Armillaria mellea in the structural compromise of the wood of the symptomatic plant was also confirmed, as the species was consistently isolated from the most degraded tissues and never from the asymptomatic plant. Moreover, its activity appears to be further amplified by interaction with a microbial community with a strong saprophytic component, as well as with parasitic species such as Diplodia spp. and Fusarium spp. From the degraded tissues, three hyperparasite species (Trichoderma atroviride, Trichoderma harzianum, and Clonostachys rosea) were also recovered, which could exert a containment effect on the activity of Armillaria; however, it remains to be clarified, through targeted studies, whether these species can significantly affect infections already in advanced stages. Of particular interest was finally the detection of Diplodia mutila and Diplodia sp. in the tissues of the asymptomatic plant. Further investigations are required to accurately determine the current dynamics between these species and the host.
2024
Comparative analysis of microbial biodiversity in Magnolia grandiflora L. in urban environment
La Magnolia grandiflora L. è un albero dall’incredibile bellezza e resistenza ai patogeni, tuttavia, anche questa specie può essere soggetta alla colonizzazione da parte di funghi parassiti, tra cui specie responsabili di carie del legno, particolarmente problematiche in quanto capaci di minare la salute dell’albero e la sua stabilità. Al fine di ampliare la conoscenza sulle dinamiche di colonizzazione che vedono protagonista una pianta già attaccata da funghi cariogeni, nel presente studio è stato preso in esame un esemplare che mostrava gravi sintomi di carie. Sono quindi state prelevate delle carote di legno lungo il fusto, ed in seguito all’utilizzo di analisi molecolari ne sono state indagate le comunità microbiche presenti. La biodiversità riscontrata nella pianta campione è poi stata confrontata con quella di un secondo esemplare apparentemente sano, cresciuto nella medesima stazione e sottoposto agli stessi stimoli ambientali. I risultati hanno evidenziato una marcata differenza tra i due esemplari: la pianta sintomatica ha ospitato una maggiore abbondanza di specie (30) rispetto a quella asintomatica (10); 24 delle quali, non precedentemente segnalate su Magnolia grandiflora. Tale maggiore biodiversità sembrerebbe riflettere una maggiore vulnerabilità della pianta cariata alla colonizzazione da parte di specie opportuniste, e suggerirebbe una correlazione positiva tra il grado di degradazione dei tessuti legnosi e l’abbondanza dei microrganismi associati. È stato inoltre confermato il ruolo chiave di Armillaria mellea nella compromissione strutturale del legno della pianta campione, dove la specie è sempre stata isolata dai tessuti maggiormente degradati, e mai dalla pianta asintomatica. Inoltre, la sua attività apparirebbe ulteriormente amplificata dall’interazione con una comunità microbica a forte componente saprofitaria, e da specie parassite quali Diplodia spp. e Fusarium spp. Dai tessuti degradati sono state rinvenute anche tre specie iperparassite (Trichoderma atroviride, Trichoderma harzianum e Clonostachys rosea) che potrebbero esercitare un effetto di contenimento sull’attività di Armillaria; rimane però da chiarire, attraverso studi mirati, se tali specie possano effettivamente incidere in maniera significativa su infezioni già in fase avanzata. Di particolare interesse è stato infine il rinvenimento di Diplodia mutila e di Diplodia sp. nei tessuti della pianta asintomatica, ulteriori indagini sono richieste al fine di determinare con accuratezza le attuali dinamiche tra tali specie, e l’ospite.
Magnolia grandiflora
Biodiversità
Patogeni fungini
Carie del legno
Verde urbano
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/101459