Biodiversity and bioprospecting of fungal endophytes from the Antarctic plant Colobanthus quitensis: a focus on mycoviruses

L’Antartide Marittimo è l’unica regione del continente Antartico dove le condizioni climatiche hanno consentito la diffusione e la sopravvivenza di due piante vascolari endemiche, Deschampsia antarctica E. Desv. e Colobanthus quitensis (Kunth) Bartl. Durante l’evoluzione, esse hanno sviluppato un fine adattamento alle basse temperature e ad altri fattori di stress, anche coadiuvate dalla simbiosi con le comunità microbiche ad esse associate. Tra i componenti di tali comunità, i funghi svolgono un ruolo di primaria importanza non solo nel migliorare la resistenza/resilienza delle piante agli stress ambientali, ma anche nel sostenere il funzionamento degli ecosistemi favorendo la circolazione dei nutrienti e il sequestro del carbonio. Le simbiosi pianta-fungo sono anche modulate dalla presenza di micovirus, che possono conferire specifiche caratteristiche adattative sia all'ospite fungino che alla pianta associata al fungo in interazioni tripartite. In aggiunta, i funghi estremofili suscitano un particolare interesse anche come serbatoio di molecole per lo sfruttamento biotecnologico.

Il presente progetto si propone dunque di (1) studiare la diversità del microbiota associato alle foglie e alle radici di C. quitensis campionata in aree soggette a differenti condizioni ambientali; (2)  valutare l’influenza di diversi fattori climatici nel modellare la struttura della comunità microbica associata alla pianta ed il ruolo di tale comunità nell’adattamento della pianta alle diverse condizioni ambientali; (2) identificare e caratterizzare nuovi endofiti fungini coltivabili associati alle foglie e alle radici di C. quitensis; (3) studiare i viromi associati a tali funghi per comprendere il loro ruolo ecologico nel consorzio pianta-fungo-virus, anche con la produzione di linee isogeniche contenenti il virus e curate dal virus; (4) estrarre metaboliti ed enzimi dai funghi isolati ai fini di un possibile impiego biotecnologico. 

Il progetto ha un forte impatto sia a livello ecologico, approfondendo lo studio della biodiversità di funghi e micovirus associati a piante che vivono in condizioni ambientali estreme, che a livello biotecnologico, ricercando possibili composti bioattivi di origine naturale.