Edible fungi for local and sustainable development in the Patagonian Andes forests of Argentina: A review

Wild fungi are one of the most characteristic and diverse non-wood forest products from native and planted forest environments and grasslands in the Patagonian Andes. Through the technological and scientific platform “Patagonia Fungi, trails and tastes®”, we work to promote mycotourism and mycogastronomy as sustainable identity and inclusive economic and educational activities that promote local development, taking advantage of the outstanding regional tourist profile. We also work on the development of functional foods and promote the cultivation of edible and medicinal fungi. The main ob-jectives of this research were to define novel edible species and evaluate them for sustainable uses, including: environmental characterizations of their fruiting niches and ‘mycosilvicultural’ managements to increase their productivity; documentation and analysis of the ancestral uses and their processes of change; determination of the nutritional and nutraceutical profiles; studies of molecular genetic diversity of various genera; protocols for the domestication of wild species; evaluation and se-lection of lignocellulosic substrates for cultivation from available residues in Patagonian Andes; economic aspects related to the marketing and use in local gastronomy; evaluation of postharvest preservation techniques. Most relevant actions include the design and implementation of mycotourism trails, the promotion of an identity mycogastronomy; the inter-institutional management of protocols for sustainable harvesting and food safety practices; the incorporation of 21 new species in the Argentinean Food Code. We also work for food sovereignty through a spawn production laboratory fostering edible and medicinal fungi cultivation through courses and assistance to producers from family to productive scales.Fil: Barroetaveña, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico; Argentina. Universidad Nacional de la Patagonia "San Juan Bosco"; ArgentinaFil: Pildain, María Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de la Patagonia "San Juan Bosco"; Argentina. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico; Argentin

The phylogenetic position of Postia s.l. (Polyporales, Basidiomycota) from Patagonia, Argentina

We investigated the phylogenetic relationships of Postia species from Patagonia with rDNA ITS and LSU sequences, together with morphological, cultural and biological features. All species in the genus were included in a “Postia clade” irrespective of whether their spores were thin- or thick-walled. This clade is characterized by tetrapolar mating, a normal nuclear behavior, metachromatic generative hyphae and absence of fiber hyphae in culture. One subclade merged the austral taxa P. pelliculosa and P. punctata, but otherwise no distinct relationships were found regarding spore shape, spore wall thickness and geographical distribution of taxa. The austral P. venata and the endemic P. carbophila, with thin-walled basidiospores, occupied variable positions in both analyses. Postia caesia from Patagonia grouped within the P. caesia species complex but on a separate branch. In contrast, P. rennyi and P. balsamea from Patagonia corresponded well with strains from other geographic areas. The two austral species in Ryvardenia, R. cretacea and R. campyla, characterized by non-metachromatic hyphae, bipolar mating and an astatocoenocytic nuclear behavior, formed an independent subclade among the dimitic genera of the “Antrodia clade”, far from other Postia taxa within which they had been placed previously, supporting their inclusion in a genus of their own. Postia carbophila grouped with other Postia species and not with Postia (Rhodonia) placenta as suggested previously on the basis of morphological comparisons. Instead, the latter species grouped with taxa in the dimitic genus Amyloporia with which it shares heterocytic nuclear behavior. A separation between specimens of Postia pelliculosa and Ryvardenia cretacea from either side of the Pacific (i.e. SE Australia/New Zealand and S Argentina/S Chile) suggests they could be considered different at the species level from a phylogenetic point of view.Fil: Pildain, Maria Belen. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico, Argentina; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Nacional Patagónico; ArgentinaFil: Rajchenberg, Mario. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico, Argentina; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Nacional Patagónico; Argentin

Estudios moleculares revelan la existencia de un proceso de especiación en Ryvardenia cretacea (Polyporales, Basidiomycota)

rDNA sequentiation and phylogenetic analysis of the ITS region of strains of the brown-rot polypore Ryvardenia cretacea from Australia (Tasmania, Victoria) and Argentina (Patagonia) revealed the existence of two well supported clades. Each clade appears restricted to one side of the Pacific indicating a strong biogeographical isolation between strains and populations in the process of speciation. Nevertheless, detailed studies and comparisons did not show the existence of significant morphological differences. This fact, coupled with previously reported dikaryon x monosporic mating tests which showed biological compatibility between specimens from both regions, supports the maintenance of a complex but taxonomically single entity.La secuenciación molecular del segmento ITS del ADNr de cepas del políporo de pudrición castaña Ryvardenia cretacea provenientes de Australia (Tasmania, Victoria) y de Argentina (Patagonia) y su posterior análisis filogenético permitió revelar la existencia de dos clados con buen soporte. Cada una de ellos aparece con una distribución geográfica restringida a cada lado del Pacífico austral, indicando la existencia de un proceso de especiación. No obstante, estudios morfológicos comparativos detallados no revelaron la existencia de diferencias morfológicas entre materiales de herbario de esas procedencias. Ello, junto al hecho que investigaciones previas demostraron la compatibilidad entre cultivos secundarios y primarios entre especímenes de ambas regiones, sostiene el considerar a este taxón como un complejo con una única entidad taxonómica a nivel de especie.Fil: Rajchenberg, Mario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Provincia del Chubut. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico; ArgentinaFil: Pildain, María Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Provincia del Chubut. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico; Argentin

Diversidad de levaduras y hongos patógenos en fruta fina de Patagonia

Con el fin de identificar los organismos benéficos y patógenos asociados a la fruta fina, se aislaron levaduras y hongos patógenos a partir de cerezas, frambuesas y zarzamoras de tres zonas productoras de fruta fina en Patagonia Sur. Se obtuvieron 308 aislamientos de levaduras y 50 de hongos patógenos. La identificación molecular evidenció la presencia de levaduras ya reportadas como organismos benéficos y de hongos patógenos de poscosecha de diferentes frutas, similares a los de frutas finas de otros países.Fil: López, Sofía Natividad. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Sangorrin, Marcela Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Patagonia Norte. Instituto de Investigación y Desarrollo En Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas; Argentina. Universidad Nacional del Comahue; ArgentinaFil: Pildain, Maria Belen. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico; Argentina. Universidad Nacional de la Patagonia; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Assessing fungal endophyte diversity: a comparative study of three automated metabarcoding pipelines

High-throughput sequencing approaches have become frequent in the study of endophyte communities allowing the cumulative description of fungal diversity in the last decade. However, they brought new challenges to researchers in terms of programming and developing of informatics tools. Currently, there is no consensus concerning the appropriate bioinformatics to process such sequence data. The aim of this study was to compare the performance of three pipelines of two cost-free toolkits designed to be friendly to non-programmer users, and specifically developed for fungal data: AMPtk and PIPITS. The sapwood-inhabiting fungal assemblages of two Nothofagus species from the Patagonian Forests were assessed through metabarcoding of the internal transcribed spacer (ITS) and compared with an extant sequence dataset obtained from culture prospection in the same study sites and trees. The AMPtk toolkit has performed better concerning community description in terms of precision of taxa clustering, mainly due to the DADA2 algorithm; PIPITS evidenced a higher sensitivity in detecting taxa known to be present, hence it is potentially useful for future specific taxa detection surveys. Because of a current lack of information of the reference databases, both bioinformatic toolkits performed poorly as to taxonomy assignment. It is imperative to continue studying these ecosystems to, concomitantly, improve databases and the explanatory potential of the new technologies.La utilización de la secuenciación de alto rendimiento se ha vuelto frecuente en el estudio de comunidades endófitas. Estas tecnologías han permitido la descripción acumulativa de diversidad fúngica a lo largo de la última década. No obstante, también han implicado nuevos desafíos para los investigadores de las áreas involucradas en términos de la necesidad de contar con herramientas de programación y habilidades desarrolladoras. Hoy en día no existe un consenso sobre las herramientas bioinformáticas más adecuadas para procesar los datos crudos de secuencias que estas tecnologías arrojan. El objetivo de este trabajo fue comparar el rendimiento de tres flujos de trabajo realizados en dos plataformas gratuitas diseñadas para ser amigables con usuarios que no son programadores y desarrolladas específicamente para estudios de hongos: AMPtk y PIPITS. Evaluamos los ensambles de hongos que habitan en la albura de dos especies de Nothofagus de los bosques patagónicos y comparamos el conjunto de datos de metabarcoding del espaciador transcrito interno (ITS) con un conjunto de datos de secuencias existente, obtenido de la prospección de cultivos de los mismos árboles y sitios de estudio. La plataforma AMPtk se desempeñó mejor con respecto a la descripción de la comunidad, en términos de precisión del agrupamiento de taxones, principalmente debido al algoritmo DADA2. El flujo de trabajo PIPITS evidenció una mayor sensibilidad en la detección de taxones conocidos presentes, por lo que es potencialmente útil para futuros estudios que persigan la detección de taxones específicos. Debido a la falta de información que exhiben las bases de datos de referencia sobre el ecosistema en estudio, ambas plataformas tuvieron un desempeño deficiente en cuanto a la asignación de taxonomías. Es imperativo seguir estudiando estos ecosistemas y mejorar las bases de datos para aumentar el potencial explicativo de las nuevas tecnologías.Fil: Molina, Lucia. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Rajchenberg, Mario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico; ArgentinaFil: Aime, M. Catherine. Purdue University; Estados UnidosFil: Pildain, María Belén. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico; Argentina. Universidad Nacional de la Patagonia "San Juan Bosco". Facultad de Ciencias Naturales - Sede Esquel; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Effect of water potential and host defense on the growth of Amylostereum areolatum and A. chailletii, fungal symbionts of siricides, and study of wood associated mycobiota of conifers in Patagonia, Argentina

Amylostereum areolatum y A. chailletii son los simbiontes fúngicos de las avispas barrenadoras de la madera Sirex noctilio y Urocerus gigas, respectivamente. Las especies de Pinus, son susceptibles al ataque del patosistema S. noctilio - A. areolatum, no obstante en Patagonia, se ha observado que la madera apeada de Pseudotsuga menziesii puede ser atacada por U. gigas y su simbionte. En este estudio se evaluó la relación de A. areolatum, A. chailletii y el potencial agua (Ψ0), la defensa primaria de Pinus ponderosa y Pseudotsuga menziesii, y la micobiota endofítica asociada a ambas coníferas. Los Ψ0 se generaron por variación del potencial osmótico; se extrajeron y caracterizaron por GC y GC-MS los aceites esenciales de las oleorresinas constitutivas de la corteza y la albura de ambas coníferas y se evaluó el efecto de compuestos diferenciales y mayoritarios sobre el crecimiento de ambos hongos; la micobiota se analizó a partir de aislamientos de la albura de plantas sanas. Se observó que, el crecimiento de ambos hongos se ve significativamente afectado por el decrecimiento del Ψ0 y que A. chailletii creció más que A. areolatum en Ψ0 más bajos. Las oleorresinas tuvieron un efecto negativo sobre el crecimiento de ambos hongos sin observarse diferencias entre compuestos diferenciales de cada conífera. Hormonema dematioides fue el endófito más frecuente en P. menziesii, ya caracterizado por su influencia sobre el crecimiento de otros hongos, se presenta como una variable a considerar en cuanto al establecimiento del patosistema S. noctilio- A. areolatumAmylostereum areolatum and A. chailletii are fungal symbionts of wood-boring wasp Sirex noctilio and Urocerus gigas, respectively. Pinus species are susceptible to the S. noctilio - A. areolatum pathosystem, and in Patagonia, Argentina, it was found that the felled wood of Pseudotsuga menziesii can be attacked by U. gigas and its symbiont. This study evaluated the relationship of A. areolatum, A. chailletii and water potential (Ψ0), the primary defense of Pinus ponderosa and P. menziesii, and endophytic mycobiota associated to the wood of both conifers. The different Ψ0 were generated by variations in the osmotic potential; constitutive oleoresins of the bark and sapwood of both softwoods were extracted and characterized by GC and GC-MS and the effect of differential and majority compounds on growth of both fungi were assessed; the mycobiota was analyzed from isolates of the sapwood of healthy plants. It was observed that the growth of both fungi is significantly affected by the decrease of Ψ0 and that A. chailletii grew faster than A. areolatum under lower Ψ0. Oleoresins had a negative effect on the growth of both fungi with no differences between conifers. Hormonema dematioides was the most common endophyte on P. menziesii; this fungus is characterized by its influence on the growth of other fungi and appears as a variable to be considered in setting of S. noctilio - A. areolatum pathosystemFil: López, Sofía Natividad. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de la Patagonia "San Juan Bosco"; ArgentinaFil: Greslebin, Alina Gabriela. Universidad Nacional de la Patagonia "san Juan Bosco". Facultad de Ciencias Naturales - Sede Esquel; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico; ArgentinaFil: Gonzalez, Silvia B.. Universidad Nacional de la Patagonia "san Juan Bosco". Facultad de Ciencias Naturales - Sede Esquel; Argentina. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico; ArgentinaFil: Pildain, Maria Belen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico; Argentin

Use of second generation sequencing (NGS) to discover the diversity of wood-degrading fungi in Andean-Patagonian forests

Los hongos son los principales degradadores de la madera en los ecosistemas boscosos, contribuyendo significativamente al ciclo global del carbono. Los enfoques metagenómicos basados en un amplicón específico (metabarcoding) constituyen una herramienta poderosa para su prospección y estudio. El objetivo principal de este estudio fue caracterizar a través de secuenciación de segunda generación (NGS), comunidades de hongos degradadores en la albura de dos especies de Nothofagus de los bosques del norte de la Patagonia, para evaluar patrones de diversidad en sitios, estaciones, hospedadores, compartimentos del árbol y condiciones de salud, como una contribución a la autoecología de las especies de este género. Nuestro estudio comprendió tres pasos metodológicos principales: (i) muestreo de madera de árboles vivos sanos y enfermos de las especies forestales N. dombeyii y N. pumilio; (ii) extracción de ADN, amplificación y secuenciación de la región ITS1 en la plataforma MiSeq Illumina, (iii) procesamiento de lecturas y extracción de datos de los órdenes Polyporales e Hymenochaetales y (iv) análisis de datos e interpretación. Se obtuvieron un total de 35 unidades taxonómicas (variantes de secuencia de amplicón -ASV-), las cuales fueron asignadas a 23 géneros de hongos putativos en 15 familias. Postia pelliculosa fue la especie detectada con mayor frecuencia en el estudio. El hospedador fue el factor más fuerte entre las variables estudiadas en cuanto a su efecto sobre la estructura y la composición de la comunidad fúngica analizada. Para N. dombeyi, que se distribuye en una amplia gama de condiciones climáticas, el sitio fue el modelador más fuerte de sus comunidades, mientras que para N. pumilio se observó una mayor susceptibilidad a los cambios de temperatura y estacionalidad, que son, ciertamente, factores relevantes para la conservación de los bosques en el actual escenario de cambio climático. Este es el primer estudio que utiliza NGS como una estrategia rápida y a gran escala para descubrir la diversidad de hongos que degradan la madera en los bosques templados de Patagonia.Fungi are the main degraders of wood in forest ecosystems, contributing significantly to the global carbon cycle. Metagenomic approaches based on a specific amplicon (metabarcoding) constitute a powerful tool for their prospecting and study. The main objective of this study was to characterize, through second-generation sequencing NGS, communities of degrading fungi in the sapwood of two species of Nothofagus from the forests of northern Patagonia, to evaluate diversity patterns in sites, seasons, hosts, plant compartments and health conditions, as a contribution to the autoecology of the species of this genus. Our study comprised three main methodological steps: (i) sampling of wood from healthy and diseased living trees of the forest species N. dombeyii and N. pumilio; (ii) DNA extraction, amplification and sequencing of the ITS1 region on the MiSeq Illumina platform, (iii) read processing and data extraction of the orders Polyporales and Hymenochaetales and (iv) data analysis and interpretation. A total of 35 molecular operational taxonomic units (amplicon sequence variant -ASV-) were obtained, to 23 putative fungal genera in 15 families. Postia pelliculosa was the most frequently detected species in the study. The host was the strongest factor among the variables studied in terms of its effect on the structure and composition of the fungal community analyzed. For N. dombeyi, which is distributed in a wide range of climatic conditions, the site was the strongest shaper of its communities, while for N. pumilio a greater susceptibility to changes in temperature and seasonality was discovered, which are, in fact, relevant factors for the conservation of forests in the current scenario of climate change. This is the first study to use NGS as a rapid, large-scale strategy to elucidate the diversity of wood-degrading fungi in Patagonian temperate forests.Fil: Molina, Lucia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico; ArgentinaFil: Pildain, María Belén. Universidad Nacional de la Patagonia "San Juan Bosco"; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico; Argentin

Caracterización del estado del arte, uso y agregado de valor del recurso hongos comestibles en el sector gastronómico de la cordillera de Chubut

Los hongos comestibles silvestres constituyen uno de los principales productos forestales no madereros disponibles en la región cordillerana patagónica, lo que los transforma en un recurso productivo atractivo para su aprovechamiento y agregado de valor en el sector gastronómico local, con cualidades para ser considerados como un producto con identidad patagónica. Estos productos pueden resultar de interés para los turistas que arriban a la región, abriendo las puertas al desarrollo del micoturismo y micogastronomía en temporada baja, cuando los hongos fructifican. Con el objetivo de identificar el uso actual que el sector gastronómico realiza de este recurso y la proyección para el desarrollo de nuevos mercados de consumo, se realizó una encuesta semiestructurada dirigida a los responsables del diseño de la carta de restaurantes y casas de comida de Esquel y Trevelin (Chubut). Se encontró que el producto fue incluido en la carta del 61% de los establecimientos y es valorado por su potencial para ser considerado un producto con identidad patagónica. El 60% de los cocineros buscó información acerca del insumo hongos comestibles. Entre los aspectos menos favorables, se detectó que no se aprovecha la diversidad de especies naturalmente disponibles en la región, aunque se conocen algunas de ellas. Los restaurantes presentaron una mayor oferta de hongos en sus cartas respecto a las casas de comida; las especies preferidas son el hongo de pino, el champiñón (cultivado), la morilla, el portobello (cultivado) y el champiñón silvestre. Las especies más utilizadas fueron aquellas que se pueden comprar y también recolectar en la región (hongo de pino y morilla principalmente), en relación con otros más difundidos en el ambiente culinario como el portobello y la gírgola, con excepción del champiñón de París. Los resultados aportaron información para el diseño de futuras actividades de investigación aplicada, de extensión y de políticas públicas que apunten a promover el uso, difusión y agregado de valor de los hongos silvestres comestibles de la Patagonia.Wild edible mushrooms are one of the main non-wood forest products available in the Andean Patagonian region, being potential productive resources through their use and added value in the local gastronomic sector, with qualities to be considered as products with Patagonian identity. They could be of interest to tourists who arrive in the region, opening the door to the development of mycotourism and mycogastronomy in the low seasons, when fungi fructify. In order to identify the current use that the gastronomic sector makes of this resource and the projection develop new markets, a semi-structured survey was conducted to those responsible for designing restaurants and food houses menus in the cities of Esquel and Trevelin. It was found that the product was included in the menu of 61% of the establishments and was positively valued as a product with Patagonian identity. 60% of chefs had sought information about edible mushrooms. Among the less favorable aspects, it was detected that the diversity of wild mushroom species from the region is not being exploited, although some species are known. The restaurants presented a greater supply of mushrooms in their menus regarding food houses, with pine mushroom, champigñon (cultivated), morilla, portobello (cultivated) and wild champigñon being the preferred species. The most used species were those that can be bought and also collected in the region (mainly pine mushroom and morilla), in relation to others more widespread in the culinary environment such as portobello and girgola, with the exception of white Champignon. The results provided information for the design of future activities of applied research, extension and public policies aimed at promoting the use, dissemination and added value of wild edible mushrooms in Patagonia.Gerencia de Comunicación Institucional, DG SICyP, INTAFil: Fernández, M.V. Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco; ArgentinaFil: Pildain, M.B. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico. Area de Protección Forestal; ArgentinaFil: Pildain, M.B. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Pildain, M.B. Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco; ArgentinaFil: Barroetaveña, Carolina. Centro de Investigación y Extensión Forestal Andino Patagónico; ArgentinaFil: Barroetaveña, Carolina. Universidad Nacional de la Patagonia "San Juan Bosco"; ArgentinaFil: Barroetaveña, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin