Identificación y efectos de los hongos xilófagos sobre las características estructurales y químicas del leño de especies forestales

• Autores: Mónica Adriana Murace
• Directores de la Tesis: María Luján Luna (dir. tes.), Analía Perelló (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Nacional de La Plata ( Argentina ) en 2019
• Idioma: español
• Número de páginas: 329
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  sedici.unlp.edu.ar  doi.org 
• Resumen
  • español

    Los hongos xilófagos son los principales organismos vinculados con la degradación del tejido leñoso, lo cual implica la alteración de la matriz lignocelulósica, mediada fundamentalmente por acción ectoenzimática. El ataque a la fracción polimérica de la pared conduce a la diferenciación de 2 tipos principales de pudriciones: blancas y castañas. Las pudriciones patogénicas (presentes en ejemplares en pie, vivos) pueden conducir a la muerte de los ejemplares afectados, provocan pérdidas en la calidad y cantidad de madera y ponen en riesgo la estabilidad de los ejemplares. En Argentina no se registran estudios que aborden de modo integral las pudriciones como enfermedades, vinculando las propiedades químico-anatómicas del hospedante con las estrategias de degradación por parte del patógeno. El objetivo general de este trabajo fue estudiar las interacciones hospedante - patógeno en árboles en pie con el propósito de contribuir al conocimiento de los procesos de degradación e interpretar su posible influencia en la alteración de las propiedades de resistencia de la madera. Se analizaron 19 interacciones (12 asociadas a pudrición blanca y 7 a pudrición castaña) en su mayoría provenientes de los espacios públicos de la ciudad de La Plata y alrededores. La identificación de los hongos xilófagos fue realizada a partir de los rasgos macro y microscópicos de los basidiomas, de características culturales y mediante la aplicación de técnicas moleculares. Los estudios anatómicos de maderas atacadas y testigos se efectuaron a ojo desnudo y con microscopios estereoscópico, óptico y electrónico de barrido, siguiendo técnicas convencionales. El análisis químico fue realizado según norma TAPPI y aplicando FTIR. Se identificaron 13 cepas xilófagas (12 causantes de pudrición blanca y una de pudrición castaña, Laetiporus sulphureus (Bull.) Murr.), pudridoras del duramen de latifoliadas exóticas. La preponderancia de L. sulphureus sería consecuencia de la diferenciación de abundantes clamidosporas y conidios en las maderas atacadas, esto sumado a su condición de patógeno generalista y agresivo. A nivel anatómico, en las muestras con pudriciones blancas fueron observados los siguientes caracteres de diagnóstico: coloración blanquecina; consistencia esponjosa; separación celular; diferenciación de “white pockets” por completa delignificación; ataque a la celulosa residual; punteaduras erosionadas; senderos de erosión; adelgazamiento y deformación de las paredes celulares. En las muestras con pudrición castaña se visualizaron rasgos de diagnóstico como: fracturas; contracción del tejido; pérdida de birrefringencia (indicador de celulolisis). Los análisis químicos en el material con pudrición blanca evidenciaron notables reducciones en los contenidos de holocelulosa y lignina; la degradación de la lignina por sobre los polisacáridos resultó indicador de pudrición blanca selectiva. En las muestras afectadas por pudrición castaña se determinó el ataque preferencial a los polisacáridos estructurales. Excepto para las interacciones Cerrena unicolor (Bull.) Murr. / arce y Laetiporus sulphureus / falsa acacia, los resultados obtenidos constituyen primeros aportes a nivel mundial en torno a las alteraciones químico-estructurales en maderas naturalmente infectadas y la interpretación de dichos cambios considerando aspectos vinculados con los hospedantes y las cepas fúngicas. Se menciona un nuevo hospedante para Tyromices fissilis (Berk. & Curtis) Donk (Tilia sp.) en la ciudad de La Plata; también se aporta una nueva evidencia respecto del posible rol patogénico de Phlebia brevispora Nakas. Nakas. & Eslyn, dándose a conocer por primera vez su presencia en nuestro país. Lo hallado en este estudio apoya la hipótesis en cuanto a que distintos hospedantes pueden ser afectados de modo diferente por la misma especie fúngica, de acuerdo a sus rasgos anatómicos particulares, a las diferencias en el potencial enzimático que pueda presentarse entre cepas fúngicas, y a las estrategias de colonización que éstas desarrollen. Los resultados obtenidos mediante este trabajo constituyen un aporte original en el ámbito de la sanidad forestal.

  • English

    The wood decay fungi are the main organisms related with degradation of woody tissue, which involves the disruption of lignocellulosic matrix mainly mediated by ectoenzymatic action. The attack on the polymer fraction of the wall leads to the differentiation of 2 main types of decay: white and brown. Pathogenic rots may lead to death of individuals affected, cause losses in quality and quantity of wood and put at risk the stability of the specimens. In Argentina, no studies addressing integrally rots as disease linking chemical and anatomical properties of the host with degradation strategies by the pathogen. The main objective of this work was to study hostpathogen interactions in standing living trees, in order to contribute to the knowledge of the processes of colonization and degradation, and to interpret their possible influence on altering the strength properties of wood. Nineteen interactions were analysed (12 associated with white rot and 7 with brown rot) mainly found in urban trees of La Plata city and surroundings. Identification of wood decay fungi was performed from the macro and microscopic features of the basidiomata, cultural features and by applying molecular techniques. The anatomical studies of attacked and control woods were carried out with naked eye and with stereoscopic, light and scanning electron microscopes, following conventional techniques. The chemical analysis was carried out according to the TAPPI standard and FTIR. Thirteen xylophagous strains (12 causing white rot and one brown rot, Laetiporus sulphureus (Bull.) Murr.) were identified, located in the heartwood zone of exotic hardwoods. The preponderance of L. sulphureus would be a consequence of the differentiation of abundant chlamydospores and conidia in the attacked woods and its condition as a general and aggressive pathogen. At anatomical level, in the samples with white rot were observed the following diagnostic characters: whitish coloration; spongy consistency; cell separation; differentiation of "white pockets" by complete delignification; attack on residual cellulose; eroded pits; erosion trails; thinning and deformation of cell walls. In the samples with brown rot, diagnostic features were visualized as: fractures; tissue contraction; loss of birefringence (as indicator of cellulolysis). The chemical analyzes in the material with white rot evidenced remarkable reductions in the contents of holocellulose and lignin; the degradation of lignin over polysaccharides was an indicator of selective white rot. In the samples affected by brown rot, the preferential attack to the structural polysaccharides was determined. Except for the Cerrena unicolor (Bull.) Murr. / maple and Laetiporus sulphureus / black locust previously reported interactions, the results obtained constitute the first contributions worldwide regarding the chemical-structural alterations in naturally infected woods, as well as the interpretation of these changes, thus considering aspects related to the hosts and fungal strains. A new host is mentioned for Tyromices fissilis (Berk. & Curtis) Donk (Tilia sp.) in La Plata city; new evidence of the pathogenic role of Phlebia brevispora Nakas. Nakas. & Eslyn is also provided, making it known for the first time its presence in this country. The findings in this study support the hypothesis that different hosts can be affected in a different manner by the same fungal species, according to their particular anatomical features, as well as the differences in the enzymatic potential between fungal strains, and the colonization strategies that these strains develop. The results obtained through this work constitute an original contribution in the field of forest health.