Associazione Periglandula-Convolvulaceae: un caso di simbiosi mutualistica per la protezione della pianta dai nemici naturali

This work investigates the dynamics of the interaction between fungi of the genus Periglandula and plants of the family Convolvulaceae. It explores in depth the defensive role of the symbiosis against the plants’ natural enemies by analyzing the main studies available. Despite the limited literature on this relationship and the fact that many aspects remain to be clarified, evidence points to a mutually beneficial association in which the fungus contributes to the plant’s protection through the biosynthesis of ergot alkaloids, while the plant provides the symbiont with nutrients and a stable environment for growth and reproduction. These alkaloids exert a deterrent or toxic effect on natural enemies, thereby improving the fitness of the host plant. On the other hand, ergot alkaloids already have numerous medical applications, making their synthesis extremely relevant. Since the biosynthetic pathway in some Periglandula species is exceptionally efficient, it is conceivable to employ the genes involved in this process for the design of model organisms aimed at the industrial production of ergot alkaloids.

Questo lavoro indaga le dinamiche dell’interazione tra funghi del genere Periglandula e le piante della famiglia delle Convolvulaceae. Viene approfondito il ruolo difensivo della simbiosi nei confronti dei nemici naturali delle piante analizzando i principali studi disponibili. Nonostante la limitata letteratura in merito e il fatto che molti aspetti di questo rapporto restino da chiarire emergono evidenze di un rapporto mutualmente vantaggioso, in cui il fungo contribuisce alla protezione della pianta attraverso la biosintesi di alcaloidi dell’ergot, mentre la pianta fornisce al simbionte nutrienti e un ambiente stabile per la crescita e la riproduzione. Gli alcaloidi esercitano un’azione deterrente o tossica nei confronti dei nemici naturali migliorando la fitness della pianta ospite. D’altra parte, questi alcaloidi hanno già numerose applicazioni in ambito medico per cui la loro sintesi è estremamente rilevante. Poiché il percorso biosintetico in alcune specie di Periglandula è eccezionalmente efficiente, è possibile ipotizzare di fare uso dei geni coinvolti in tale processo per la progettazione di organismi modello destinati alla produzione industriale di alcaloidi dell’ergot.