Da quando le piante hanno colonizzato la terra, hanno sviluppato una serie di associazioni mutualistiche con batteri e funghi. In effetti, tali associazioni erano probabilmente necessarie per far crescere le piante su superfici dure e povere di nutrienti. Nella grande famiglia di microrganismi associati alle piante (il cosiddetto microbiota vegetale), i simbionti fungini e batterici mutualistici sono esempi eclatanti di microrganismi del suolo che hanno coevoluto con successo i loro ospiti da quando le piante si sono adattate agli ecosistemi terrestri, promuovendo la loro crescita facilitando l’acquisizione di scarsi nutrienti. In queste associazioni, la colonizzazione delle radici delle piante richiede complesse interazioni molecolari tra partner simbiotici per attivare una serie di meccanismi di sviluppo dei tessuti e degli organi simbiotici specializzati. Le prime piante terrestri ( circa 407 milioni di anni fa ) erano associate a funghi del genere Glomeromycote e Mucoromycotina che producevano strutture intracellulari simili alle micorrize, forme meno evolute delle endosimbiosi micorriziche arbuscolari poi diversificate dal tardo carbonifero. Un aspetto fondamentale di questa evoluzione deriva dalla “via di segnalazione simbiotica comune” (CSSP) la quale è condivisa da tutte le piante ospiti che stabiliscono endosimbiosi, comprese le associazioni micorriziche arbuscolari. Questa straordinaria conservazione tra specie ospiti ampiamente divergenti sottolinea l’origine evolutiva condivisa per questo antico percorso di segnalazione simbiotica.  Inoltre, le molecole di segnalazione basate sulla chitina secrete da entrambi i funghi micorrizici arbuscolari e da batteri del genere Rhizobium attivano il CSSP ospite dopo la percezione da parte delle chinasi simili a recettori. Le vie di trasduzione del segnale a valle conducono quindi alle modalità di infezione intracellulare apoplastica che caratterizzano la maggior parte di queste associazioni e, infine, allo sviluppo coordinato di sofisticate interfacce simbiotiche bidirezionali presenti sia negli arbuscoli che nei noduli di fissaggio dell’azoto.

All’interno del microbiota vegetale, i simbionti fungini e batterici mutualistici sono esempi sorprendenti di microrganismi che svolgono ruoli cruciali nell’acquisizione di nutrienti.  Hanno collaborato con i loro ospiti sin dall’inizio all’adattamento delle piante sulla terra. Nonostante le distanze evolutive che separano le simbiosi micorriziche dalla fissazione dell’azoto, queste associazioni condividono una serie di caratteristiche altamente conservate, tra cui percorsi specifici di segnalazione simbiotica delle piante, strategie di colonizzazione delle radici le quali stimolano le risposte immunitarie delle piante, la formazione funzionale dell’interfaccia ospite-microbo e il ruolo centrale di fitoormoni nei percorsi di sviluppo delle radici associati alla simbiosi.

L’utilizzo delle micorrize è un sistema di nutrizione-protezione importantissimo, grazie al quale le piante si sono evolute e hanno colonizzate il pianeta, una grande opportunità per l’agricoltore che vuole ottenere prodotti sani e di qualità superiore.


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