Klimatske spremembe in ektomikorizne glive - v kakšne razmere še lahko uspešno sadimo gomoljike (J4-4547)

Opis projekta (povzetek):

Namen predloga projekta " Klimatske spremembe in ektomikorizne glive - v kakšne razmere še lahko uspešno sadimo gomoljike?" je povezati znanje gozdarstva, kmetijstva, podnebnih sprememb in gojenja gliv za boljše razumevanje odzivov, interakcije z okoljem in razširjenosti ektomikoriznih gliv (gomoljik) pod vplivi podnebnih sprememb. Gomoljike so med najbolj znanimi in pogosto gojenimi užitnimi ektomikoriznimi glivami. V tej študiji se osredotočamo na gomoljiko vrste Tuber aestivum, vrsto s širokim arealom v Evropi, ki tvori trosnjake od borealnega do sredozemskega podnebja.

Prejšnje raziskave niso pojasnile na terenu opaženih razlik v ekologiji in razširjenosti vrste Tuber aestivum. Nobena študija se ni osredotočila na prilagoditev na ekstremne razmere ali omejitvene dejavnike, ki vplivajo na gojenje v ekstremnih razmerah (kot posledica podnebnih sprememb) na funkcionalni ravni posameznega organizma (genotipa). Publikacij o genomski variabilnosti populacij gomoljik ali drugih ektomikoriznih glivah ni. V nobeni študiji niso analizirali funkcionalnih lastnosti, izraženih v različnih okoljih z namenom boljšega razumevanja mehanizma razširjenosti in preživetja gomoljik in drugih ektomikoriznih gliv. Da bi bolje razumeli, kako se fiziologija in odnos z okolje genetsko identični osebki gomoljike spreminja v različnih podnebnih razmerah, se bomo osredotočiti na štiri mehanizme: 1. preživetje ektomikorize in micelija v spreminjajočem se okolju, 2. spremembe v komunikaciji z okoljem, 3. razlike v encimskem delovanju in izražanju genov ključnih metabolnih encimov, 4. spremembe v mikrobiomu micelija in ektomikorize v spreminjajočem se podnebju. Kot okoljske spremenljivke bomo analizirali vlažnost tal, spremembo maksimalne temperature tal in razlike v temperaturnih amplitudah.

Za boljše razumevanje obnašanja enakih genotipov v pogojih provenienčnih poskusov zastavljenih na območjih, podobnih predvidenim (ekstremnim) podnebnim spremembam, smo oblikovali štiri hipoteze:

1. Kako se spreminja stopnja mikorizacije in ali združba ektomikoriznih gliv kaže povečano smrtnost ali premik k odpornejšim vrstam, ki postopno nadomeščajo prvotno (monospecifično) skupnost, v spreminjajočih se podnebnih razmerah.
2. Pričakujemo spremembe komunikacija glivnega partnerja v ektomikorizi z okoljem, čeprav ne moremo predvidevati kako se bo emisija hlapnih organskih snovi razlikovala med kontrastnimi okoljskimi pogoji.
3. Pričakujemo kvantitativne in kvalitativne razlike v aktivnosti encimov za metabolizem fosforja in dušika med klimatsko različnimi rastišči. Spremembe encimskih aktivnosti bomo primerjali/razložili z genomskim potencialom izbrane skupine encimov, ki so bile predhodno opredeljene v genomu istih genotipov tartufov.
4. Ektomikorizni mikrobiom z gomoljiko inokuliranih sadik se bo preoblikoval v času in pod pogoji lokalnega (ekstremnega) okolja. Mikrobiom se bo razlikovala med začetnimi (uniformnimi) rastlinami, posajenimi na gradientu izbranih klimatskih parametrov, ki so podobni napovedanim podnebnim spremembam.

Predlagani projekt naj bi prispeval k boljšemu razumevanju pomena infraspecifične raznolikosti gomoljik za preživetje v ekstremnih razmerah.

Poskus v provenienčnih nasadih bo prispeval k poznavanju omejitev za gojenje na globalni in regionalni ravni ter kateri mehanizmi prilagodljivosti ali markerji bodo imeli ključno vlogo v tem procesu. Ker gomoljike postajajo vse bolj priljubljeni na svetovni ravni, predlagamo vrsto komunikacijskih dejavnosti razširjanja znanj, od znanstvenih člankov do predstavitve rezultatov v izobraževanju, razvoju tehnologije, v obliki podpore pridelovalcem gomoljik in prispevka k načelom zelenega (miko)turizma.