Modificaciones químico-anatómicas en la madera de ejemplares del arbolado urbano de La Plata (Buenos Aires) causadas por hongos de pudrición blanca (Agaricomycetes, Basidiomycota)
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Hongos xilófagos, latifoliadas, leño, pudrición blancaResumen
El contexto urbano resulta un ambiente propicio para la manifestación de pudriciones en el leño de los árboles como consecuencia del ataque de basidiomicetes xilófagos. Estos hongos causan pudrición blanca o castaña. Durante el desarrollo de las pudriciones blancas son atacados los polisacáridos estructurales y la lignina de la pared celular. Éstas pueden presentarse en raíces, fustes y ramas y afectar la albura o el duramen, impactando negativamente en la supervivencia y estabilidad de los ejemplares arbóreos, y consecuentemente en los servicios ecosistémicos que ofrecen a la población. El objetivo de esta investigación fue analizar los cambios químico-anatómicos que causaron diferentes hongos de pudrición blanca en el leño de Acer negundo, Prunus cerasifera y Quercus robur, latifoliadas frecuentes en el arbolado público de la ciudad de La Plata. Se trabajó con secciones de madera provenientes de ramas y raíces con evidencias de pudrición. La identificación de los xilófagos fue realizada a partir de los rasgos morfobiométricos de los cultivos fúngicos y de los esporomas, y aplicando también técnicas moleculares (PCR). Los estudios químicos fueron realizados mediante química húmeda y espectroscopía infrarroja transformada de Fourier (FT-IR). Las alteraciones anatómicas se estudiaron con microscopios óptico y electrónico de barrido. Las especies xilófagas identificadas fueron: Ganoderma resinaceum, Inonotus rickii y Phellinus pomaceus. A nivel químico y anatómico las maderas presentaron alteraciones compatibles con pudrición blanca. Los estudios químicos permitieron identificar dos tipos de pudrición blanca: simultánea en los leños de A. negundo y Q. robur, y selectiva en el leño de P. cerasifera. A nivel anatómico, ambos tipos de pudrición coexistieron en las muestras (pudrición moteada). Los cambios químico-anatómicos registrados en cada interacción patógeno/hospedante estarían indicando una posible pérdida de la capacidad resistente de los árboles atacados.
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Anagnost, S. E. (1998). Light microscopic diagnosis of wood decay. IAWA Journal 19 (2): 141-167. DOI: https://doi.org/10.1163/22941932-90001517
Bari, E., Mohebby, B., Naji, H. R., Oladi, R., Yilgor, N., Nazarnezhad, N., Ohno, K. M. y Nicholas, D. (2018). Monitoring the cell wall characteristics of degraded beech wood by white-rot fungi: anatomical, chemical, and photochemical study. Maderas. Ciencia y Tecnología 20 (1): 35-56. https://doi.org/10.4067/S0718-221X2018005001401 DOI: https://doi.org/10.4067/S0718-221X2018005001401
Bari, E., Daryaeib, M. G., Karimb, M., Bahmanic, M., Schmidtd, O., Woodwarde, S., Ghanbaryf, M. A. T. y Sistanig, A. (2019). Decay of Carpinus betulus wood by Trametes versicolor - An anatomical and chemical study. International Biodeterioration & Biodegradation 137: 68-77. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2018.11.011
Bari, E., Ohno, K., Yilgor, N., Singh, A. P., Morrell, J. J., Pizzi, A., Tajick Ghanbary, M. A. y Ribera, J. (2021). Characterizing Fungal Decay of Beech Wood: Potential for Biotechnological Applications. Microorganisms 9: 247. https://doi.org/10.3390/microorganisms9020247 DOI: https://doi.org/10.3390/microorganisms9020247
Belt, T., Awais, M. y Mäkelä, M. (2022). Chemical Characterization and Visualization of Progressive Brown Rot Decay of Wood by Near Infrared Imaging and Multivariate Analysis. Frontiers in Plant Science 13: 940745. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.940745 DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2022.940745
Benito, G. y Palermo, M. (2021). El árbol en la ciudad: Manual de arboricultura urbana. Editorial Facultad de Agronomía.
Blanchette, R. A. (1984a). Screening wood decayed by white rot fungi for preferential lignin degradation. Applied and Environmental Microbiology 48 (3): 647-653. DOI: https://doi.org/10.1128/aem.48.3.647-653.1984
Blanchette, R. A. (1984b). Selective delignification of Eastern Hemlock by Ganoderma tsugae. Phytopathology 74 (2): 153-160. DOI: https://doi.org/10.1094/Phyto-74-153
Blanchette, R. A. (1991). Delignification by wood-decay fungi. Annual Review of Phytopathology 29: 381-398. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev.phyto.29.1.381
Blanchette, R. A., Otjen, L., Effland, M. J. y Eslyn, W. E. (1985). Changes in structural and chemical components of wood delignified by fungi. Wood Science and Technology 19: 35-46. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00354751
Blanchette, R. A., Obst, J. R., Hedges, J. L. y Weliky, K. (1988). Resistance of hardwood vessels to degradation by white rot Basidiomycetes. Canadian Journal of Botany 66: 1841-1847. DOI: https://doi.org/10.1139/b88-251
D’Ambrogio de Argüeso, A. (1986). Libro de técnicas histológicas en plantas. Ed. Hemisferio Sur, Buenos Aires.
Deschamps, J. y Wright, J. J. (1976). Clave para el reconocimiento en cultivo de las especies xilófagas de Basidiomycetes argentinae. Revista de Investigaciones Agropecuarias, INTA, Bs. As., Rep. Argentina. Serie V, Patología Vegetal XII (2).
Ejechi, B. O., Obuekwe, C. O. y Ogbimi, A. O. (1996). Microchemical studies of wood degradation by brown and white rot fungi in two tropical timbers. International Biodeterioration & Biodegradation 38: 119-122. DOI: https://doi.org/10.1016/S0964-8305(96)00033-9
Espiñeira, J. M., Novo Uzal, E., Gómez Ros, L. V., Carrión, J. S., Merino, F., Ros Barceló, A. y Pomar, F. (2011). Distribution of lignin monomers and the evolution of lignification among lower plants. Plant Biology 13: 59-68. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1438-8677.2010.00345.x
Fackler, K., Stevanic, J. S., Ters, T., Hinterstoisser, B., Schwanninger, M. y Salmén, L. (2010). Localization and characterization of incipient brown-rot decay within spruce wood cell walls using FT-IR imaging microscopy. Enzyme Microbiology and Technology 47 (6): 257-267. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enzmictec.2010.07.009
Hinterstoisser, B., Jalkanen, R., Nowotny, M. y Schwanninger, M. (2001). Lignification of Scots Pine trees from Arctic Circle up to timberline. Buvísindi Icelandic Agricultural Sciences 14: 55-59.
Jelle, B. P. y Hovde, P. J. (2012). Fourier Transform Infrared Radiation Spectroscopy for wood rot decay and mould fungi growth detection. Advances in Materials Science and Engineering Article. Id 969360. DOI: https://doi.org/10.1155/2012/969360
Karim, M., Daryaei, M. G., Torkaman, J., Oladi, R., Ghanbary, M. A. T. y Bari, E. (2016). In vivo investigation of chemical alteration in oak wood decayed by Pleurotus ostreatus International Biodeterioration & Biodegradation 108: 127-132. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2015.12.012
Kirk, T. K. y Highley, T. L. (1973). Quantitative changes in structural components of conifer woods during decay by white and brown rot fungi. Phytopathology 63: 1338-1342. DOI: https://doi.org/10.1094/Phyto-63-1338
Lancha, J. P., Perré, P., Colin, J., Lv, P., Ruscassier, N. y Almeida, G. (2021). Multiscale investigation on the chemical and anatomical changes of lignocellulosic biomass for different severities of hydrothermal treatment. Scientific Reports 11: 8444. https://doi.org/10.1038/s41598-021-87928-y DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-021-87928-y
Lucentini, C. G., Medina, R., Franco, M. E., Saparrat, M. C. y Balatti, P. A. (2021). Fulvia fulva [syn. Cladosporium fulvum, Passalora fulva] races in Argentina are evolving through genetic changes and carry polymorphic avr and ecp gene sequences. European Journal of Plant Pathology 159 (3): 525-542. DOI: https://doi.org/10.1007/s10658-020-02181-9
Luna, M. L., Murace, M., Robledo, G. y Saparrat, M. (2012). Characterization of Schinopsis haenkeana wood decayed by Phellinus chaquensis (Basidiomycota, Hymenochaetales). IAWA Journal 33 (1): 91-104. DOI: https://doi.org/10.1163/22941932-90000082
Luna, M. L., Ramos Giacosa, J. P., Giudice, G. E., Fernández, P. V., Ciancia, M. y Saparrat, M. (2015). Structure and chemistry of the xylem of arborescent species of Blechnum from South America. IAWA Journal 36: 3-21. DOI: https://doi.org/10.1163/22941932-00000081
Martínez, A.T., Speranza, M., Ruiz-Dueñas, F. J., Ferreira, P., Camarero, S., Guillén, F., Martínez, M., Gutiérrez, A. y del Río, J. C. (2005). Biodegradation of lignocellulosics: microbial, chemical, and enzymatic aspects of the fungal attack of lignin. International Microbiology 8: 195-204.
Murace, M., Luna, M. L., Ciuffani, M. G. y Perelló, A. (2017). Modificaciones anatómicas y químicas en el leño de ejemplares del arbolado de la ciudad de La Plata (Buenos Aires) causadas por Laetiporus sulphureus (Basidiomycota, Polyporales). Boletín Sociedad Argentina de Botánica 52 (4): 647-661. DOI: https://doi.org/10.31055/1851.2372.v52.n4.18843
Murace, M. A., Luna, M. L., Lucentini, G. y Perelló, A. (2019). Duramen patológico en ejemplares de Acer negundo L. del arbolado de la ciudad de La Plata (Buenos Aires). Boletín Sociedad Argentina de Botánica 54 (Sup.): 94-95.
Murace, M. A., Saparrat, M. C. N., Perelló, A. y Luna, M. L. (2022a) Duramen de Robinia pseudoacacia con evidencias de pudrición: agente causal y caracterización anatómica y química de la madera atacada. Quebracho 30 (1):18-30.
Murace, M., Luna, M. L., Lucentini, G., Maly, L., Perelló, A. y Saparrat, M. C. N. (2022b). Pudrición blanca en duramen de ejemplares de Melia azedarach (Meliaceae) del arbolado urbano de La Plata (Buenos Aires): agente causal y caracterización químico-anatómica del leño atacado. Lilloa 59 (suplemento): 387-407. DOI: https://doi.org/10.30550/j.lil/2022.59.S/2022.09.29
Otjen, L. y Blanchette, R. A. (1986). A discussion of microstructural changes in wood during decomposition by white rot basidiomycetes. Canadian Journal of Botany 64: 905-911. DOI: https://doi.org/10.1139/b86-121
Otjen, L., Blanchette, R. A., Effland, M. y Leatham, G. (1987). Assessment of 30 white rot basidiomycetes for selective lignin degradation. Holzforschung 41: 343-349. DOI: https://doi.org/10.1515/hfsg.1987.41.6.343
Pandey, K. K. y Pitman, A. J. (2003). FTIR studies of the changes in wood chemistry following decay by brown-rot and white-rot fungi. International Biodeterioration & Biodegradation 52: 151-160. DOI: https://doi.org/10.1016/S0964-8305(03)00052-0
Pandey, K. K. y Pitman, A. J. (2004). Examination of the Lignin Content in a Softwood and a Hardwood Decayed by a Brown-Rot Fungus with the Acetyl Bromide Method and Fourier Transform Infrared Spectroscopy. Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry (42): 2340-2346. DOI: https://doi.org/10.1002/pola.20071
Poletto, M., Ornaghi, H. L. Jr. y Zattera, A. J. (2014). Native Cellulose: Structure, characterization and thermal properties. Materials 7: 6105-6119. DOI: https://doi.org/10.3390/ma7096105
Qi, J., Li, F., Jia, L., Zhang, X., Deng, S., Luo, B., Zhou, Y., Fan, M. y Xia, Y. (2023). Fungal Selectivity and Biodegradation. Effects by White and Brown Rot Fungi for Wood Biomass Pretreatment. Polymers 15: 1957. https://doi.org/10.3390/polym15081957 DOI: https://doi.org/10.3390/polym15081957
Rajchenberg, M. y Robledo, G. (2013). Pathogenic polypores in Argentina. Forest Pathology 43: 171-184. DOI: https://doi.org/10.1111/efp.12032
Rayner, A. D. M. y Boddy, L. (1988). Fungal Decomposition of Wood: Its Biology and Ecology. John Wiley and Sons, New York.
Robles, C. A., Castro, M. A. y López, S. E. (2014). Wood decay by Inonotus rickii and Bjerkandera adusta: A micro- and ultra-structural approach. IAWA Journal 35 (1): 51-60. DOI: https://doi.org/10.1163/22941932-00000047
Rodríguez, L. (1978). Métodos de Análisis empleados en la Industria papelera. (1° Ed). Colombia.
Rudakiya, D. M. y Gupte, A. (2019). Assessment of white rot fungus mediated hardwood degradation by FTIR spectroscopy and multivariate analysis. Journal of Microbiological Methods 157: 123-130. https://doi.org/10.1016/j.mimet.2019.01.007 DOI: https://doi.org/10.1016/j.mimet.2019.01.007
Saito, K., Watanabe, Y., Shirakawa, M., Matsushita, Y., Imai, T., Koike, T., Sano, Y., Funada, R., Fukazawa, K. y Fukushima, K. (2012). Direct mapping of morphological distribution of syringyl and guaiacyl lignin in the xylem of Maple by time-of-flight secondary ion mass spectrometry. The Plant Journal 69: 542-552. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-313X.2011.04811.x
Saparrat, M. C. N., Estevez, J. M., Troncozo, M. I, Arambarri, A. y Balatti, P. (2010). In-vitro depolymerization of Scutia buxifolia leaf-litter by a dominant Ascomycota Ciliochorella sp. International. Biodeterioration & Biodegradation 64: 262-266. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2010.02.001
Schwarze, F. W. M. R. (2007). Review wood decay under the microscope. Fungal Biology Reviews 21: 133-170. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fbr.2007.09.001
Schwarze, F. W. M. R., Lonsdale, D. y Fink, S. (1997). An overview of wood degradation patterns and their implications for tree hazard assessment. Arboricultural Journal 21: 1-32. DOI: https://doi.org/10.1080/03071375.1997.9747146
Schwarze, F. W. M. R., Engels, J. y Mattheck, C. (2000). Fungal strategies of wood decay in trees. Springer Verlag, Berlin. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-57302-6
Shi, J., Xing, D. y Li, J. (2012). FTIR Studies of the Changes in Wood Chemistry from Wood Forming Tissue under Inclined Treatment. Energy Procedia 16: 758-762. DOI: https://doi.org/10.1016/j.egypro.2012.01.122
Shigo, A. L. y Marx, H. G. (1977). Compartmentalization of decay in trees. USDA Forest Service, Agriculture Information Bulletin No. 405.
Skyba, O., Douglas, C. J. y Mansfielda, S. D. (2013). Syringyl-rich lignin renders poplars more resistant to degradation by wood decay fungi. Applied and Environmental Microbiology 79 (8): 2560-2571. DOI: https://doi.org/10.1128/AEM.03182-12
Srebotnik, E. y Messner, K. (1994). A simple method uses differential staining and light microscopy to assess the selectivity of wood delignification by white rot fungi. Applied and Environmental Microbiology 60 (4): 1383-1386. DOI: https://doi.org/10.1128/aem.60.4.1383-1386.1994
Toledo, A. V., Franco, M. E. E., López, S. M. Y., Troncozo, M. I., Saparrat M. C. N. y Balatti, P. A. (2017). Melanins in fungi: Types, localization and putative biological roles. Physiological and Molecular Plant Pathology 99: 2-6. DOI: https://doi.org/10.1016/j.pmpp.2017.04.004
Urcelay, C., Robledo, G., Heredia, F., Morera, G. y García Montaño, F. (2012). Hongos de la madera en el arbolado urbano de Córdoba. (1° Ed). Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal (UNC-CONICET).
Van Heerden, A., le Roux, N. J., Swart, J., Gardner-Lubbe, S. y Botha, A. (2008). Assessment of wood degradation by Pycnoporus sanguineus when co-cultured with selected fungi. World Journal of Microbiology and Biotechnology 24: 2489-2497. DOI: https://doi.org/10.1007/s11274-008-9773-8
Wilcox, W. W. (1993a). Comparative morphology of early stages of brown-rot wood decay. IAWA Journal 14 (2): 127-138. DOI: https://doi.org/10.1163/22941932-90001306
Wilcox, W. W. (1993b). Comparison of scanning electron microscopy and light microscopy for the diagnosis of early stages of brown rot decay. IAWA Journal 14 (3): 219-226. DOI: https://doi.org/10.1163/22941932-90001320
Zabel, R. A. y Morrell, J. J. (1992). Wood microbiology. Decay and its prevention. Academic Press Inc.
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