Introducción

Una de las simbiosis biológicas más relevantes y ampliamente distribuidas en los ecosistemas terrestres es la simbiosis ectomicorrízica. Ésta se presenta entre las hifas y las raíces de un amplio número de linajes fúngicos y vegetales y ha aparecido en más de 80 ocasiones a lo largo de la historia de la vida terrestre (^{Tedersoo y Smith, 2017}). A continuación se hace una revisión de los principales patrones históricos y evolutivos que han moldeado la diversidad genómica actual de los hongos ectomicorrízicos (HEM), y se identifican las características genómicas que les otorgan sus particularidades ecológicas y fisiológicas. Es así como identificamos que la simbiosis ectomicorrízica es un complejo mosaico de diversidad taxonómica y funcional sobre el cual actúan fuerzas genómicas de manera diferencial en linajes fúngicos diversos.

Diversidad de plantas y hongos Ectomicorrízicos

Aproximadamente 2-3 % de las plantas vasculares terrestres actuales presentan simbiosis ectomicorrízica (^{Brundrett, 2009}; ^{Smith y Read, 2008}). ^{Tedersoo y Brundrett (2017)} estimaron 6,000-7,000 especies de plantas ectomicorrízicas, en 250-300 géneros, que representan 30 linajes botánicos independientes. La mayor parte son eudicotiledóneas, excepto Pinales, Gnetaceae (coníferas) y Kobresia (Liliopsida). Las plantas ectomicorrízicas derivan de ancestros que presentaron una asociación con hongos micorrízicos arbusculares (HMA) en Glomeromycotina (^{Brundrett, 2009}). La micorriza arbuscular es una característica ancestral de las plantas vasculares terrestres. No obstante, se reconoce que al menos cinco linajes (Coccoloba, Persicaria vivipara, Gymnopodium y Pisonea en Caryophyllales y Kobresia en Poales) evolucionaron de ancestros facultativos o nomicorrízicos (^{Tedersoo y Brundrett, 2017}). Aunque algunos autores consideran que las plantas no vasculares (e.g. hepáticas) con HEM en sus talos adoptaron la simbiosis recientemente (^{Tedersoo y Brundrett, 2017}), se ha propuesto que la asociación entre HEM en Mucoromycotina pudo ser tan antigua e importante como la de Glomeromycotina y las primeras plantas vasculares (^{Chang et al., 2019}).

La familia Pinaceae es el grupo de plantas ectomicorrízicas más antiguo que se conoce a la fecha, ésta divergió hace 320-340 Ma y sus géneros más antiguos con representantes actuales aparecieron hace 175-198 Ma (^{Tedersoo y Brundrett, 2017}). Las pináceaeas se asocian con la mayoría de los linajes de HEM, ya que suelen ser los principales elementos botánicos de los ecosistemas templados y boreales. En Ericaceae, Fagales y Fabales se desarrollaron ectomicorrizas, micorrizas ericoides, arbutoides, simbiosis actinorrízica y rizobia (^{Brundrett, 2002}; ^{Tedersoo y Brundrett, 2017}; ^{Peterson et al., 2004}). La mayoría de los linajes restantes de plantas ectomicorrízicas se distribuyen en zonas tropicales o australes, con excepción de la familia Salicaeae (^{Tedersoo y Brundrett, 2017}).

En las familias Pinaceae, Fagaceae y Betulaceae se encuentran árboles particularmente importantes que cubren grandes extensiones forestales del hemisferio norte, mientras que las plantas ectomicorrízcas de las familias Nothofagaceae, Myrtaceae, Dipterocarpaceae y Fabales son dominantes en bosques del hemisferio sur y/o en ecosistemas tropicales. No obstante, sigue aumentando la información sobre nuevas plantas ectomicorrízicas en los trópicos húmedos y secos (^{Álvarez-Manjarrez et al., 2018}), lo que ayuda a comprender la historia evolutiva de la simbiosis ectomicorrízica. ^{Tedersoo y Smith (2017)} reconocen 284 géneros de HEM. De manera conservadora, la riqueza de HEM es de 7,950 especies documentadas y 20,000 estimadas, pertenecientes a los Phyla Ascomycota y Basidiomycota, y al sub-Phylum Mucoromycotina (^{Comandini et al., 2012}).

Con el uso del criterio “duro” (la presencia del órgano ectomicorriza anatómicamente completo) aunado a los criterios “secundarios” (posicionamiento filogenético y perfil de isótopos estables), el conteo de linajes fúngicos ha pasado de 66 (^{Tedersoo et al., 2010}) a 78 (^{Tedersoo y Smith, 2013}) y posteriormente a 86 (^{Tedersoo y Smith, 2017}), esto en menos de 10 años.

En algunos casos una especie, género o familia botánica completa mantienen su estatus trófico; sin embargo, en muchas otras situaciones la cuantificación de géneros o familias no es equiparable al número de ocasiones en que la simbiosis ectomicorrízica evolucionó (^{Tedersoo et al., 2010}). Por ejemplo, mientras ^{Rinaldi et al. (2008)} consideraron un sólo origen de la simbiosis ectomicorrízica en Thelephorales, ^{Tedersoo et al. (2010)} detectaron cinco orígenes independientes dentro de este grupo. Por estos motivos se usa el término “linaje” como entidad taxonómica discreta (aunque informal).

La simbiosis ectomicorrízica apareció en 34 linajes en Ascomycota, en las Clases Dothideomycetes (1), Eurotiomycetes (1), Leotiomycetes (9), Sordariomycetes (2) y principalmente en Pezizomycetes (21); mientras que en Basidiomycota surgió en 48 linajes: Phragmobasidiomycetes (3), Sebacinales (1), Cantharellales (6), Histerangiales (2), Gomphales (2), Hymenochaetales (1), Agaricales (11), Tricholomatales (3), Russulales (2), Thelephorales (6), Poliporales (6) y Boletales (5). Así mismo, la simbiosis ectomicorrrízica evolucionó en 4 ocasiones independientes en Mucoromycotina (^{Tedersoo y Smith, 2017}). Además, es importante destacar que algunos linajes presentan muy alta diversidad, por ejemplo, en Cortinarius está representado por más de 2,000 especies y en Russula y Lactarius con más de 2,500. En contraste, linajes raros como Meliniomyces (Leotiales) sólo está representado por 4 especies (^{Tedersoo et al., 2010}).

El origen de la simbiosis ectomicorrízica

Los HEM forman un grupo polifilético integrado por 86 linajes fúngicos independientes en Basidiomycota, Ascomycota y Mucoromycota (^{Tedersoo y Smith, 2017}). Este grupo fue denominado así por el órgano de intercambio y comunicación formado por tejido fúngico y vegetal, la ectomicorriza. Este órgano ha sido desarrollado de manera convergente en 30 linajes botánicos (^{Tedersoo y Brundrett, 2017}).

Históricamente se han planteado tres hipótesis sobre el origen evolutivo de la simbiosis ectomicorrízica:1) Múltiples orígenes filogenéticos con varias reversiones hacia la saprotrofía (^{Hibbett et al., 2000}; ^{James et al., 2006}). En este escenario, focalizado en los Homobasidiomycetes, se reconstruye al último ancestro común (UAC) de los Agaricales y Boletales como un HEM. 2) El último ancestro común de los Agaricomycetes fue un HEM, posteriormente hubo cambios hacia la saprotrofía de manera convergente en múltiples linajes (^{Weiss et al., 2004}). Esta hipótesis se basa en el hecho de que uno de los grupos basales de Homobasidiomycetes, los Sebacinales, presentan prácticamente todos los tipos de asociaciones biotróficas, tanto benéficas como detrimentales, por lo que se postula al UAC de Homobasidiomycetes como biotrófico, con múltiples saltos hacia la saprotofia mediante el desarrollo de la maquinaria enzimática para la pudrición blanca y marrón. Esta hipótesis encuentra respaldo en similitudes entre el genoma del endófito Piriformospora indica (Sebacinales) y los genomas de HEM, como la reducción de metabolismos secundarios y presencia de péptidos efectores, pero también con los genomas de hongos saprobios, ya que cuenta con expansiones en las enzimas degradadoras de pared celular vegetal (PCWDEs), metaloproteasas y dominios de unión a pared celular (^{Zuccaro et al., 2011}). Se ha postulado que algunos linajes de HEM pasaron por un estado endofítico intermedio durante la transición de saprótrofos a biótrofos (^{Selosse et al., 2009}; ^{van der Heijden et al., 2015}). 3) Los UACs fueron saprobios, con múltiples cambios hacia la simbiosis pero sin reversiones al estado anterior. En este escenario se consideran tanto a Basidiomycetes como Ascomycetes y Endogonales (Mucoromycota), proponiendo 86 saltos convergentes hacia la simbiosis ectomicorrízica (^{Tedersoo et al., 2010}; ^{Wolfe et al., 2012}).

Tomando en cuenta los eventos de diversificación y el tiempo geológico, las filogenias datadas son una herramienta útil para hacer estimaciones confiables acerca de la historia evolutiva de los grupos biológicos para los que no se cuenta con evidencia fósil, o cuando ésta es muy pobre. Con base en relojes moleculares del marcador ribosomal SSU calibrados con fósiles de ectomicorrizas suilloides (^{LePage et al., 1997}), ^{Bruns et al. (1998)} propusieron que la simbiosis ectomicorrízica pudo haber diversificado simultáneamente durante el Eoceno-Oligoceno (65-35 Ma). En ese momento geológico, el clima global comenzaba a enfriase, abriendo paso a la aparición de grandes extensiones de bosques templados dominados por miembros de Pinaceae y Fagales. Por otra parte, ^{Halling (2001)} propuso que la simbiosis evolucionó simultáneamente con Pinaceae desde el periodo Jurásico (180 Ma), con una posterior explosión de diversificación durante el Cretácico (125-65 Ma), en conjunto con la diversificación de las Angiospermas en un planeta más cálido. Posteriormente se rechazaron las hipótesis del UAC de Agaricomycetes como HEM y de estos hongos como los primeros socios de Pinaceae (^{Hibbett y Matheny 2009}; ^{Ryberg y Matheny 2011}), por la discordancia encontrada en las edades de los clados de HEM del orden Agaricales, los cuales probablemente aparecieron mucho después del Jurásico, durante el Cretácico y el Paleógeno (entre 100 y 40 Ma) (^{Hibbett y Matheny, 2009}). Sin embargo, grupos de HEM más antiguos como Tuberaceae (Pezizales, Ascomycota), parecen haber surgido durante el límite Jurásico-Cretácico y diversificado posteriormente durante el Cretácico y el Paleógeno (^{Bonito et al., 2013}; ^{Murat et al., 2018};^{O’Donnell et al., 2011}).

La visión actual, propuesta por ^{Kohler et al., (2015)}, es la más robusta metodológicamente. Estos autores analizaron 542 genes ortólogos de una copia en los genomas de 49 taxa, donde incluyeron HEM, hongos formadores de micorriza orquidioide, ericoide, endófitos, patógenos de plantas, de animales, hongos saprobios de pudrición blanca, marrón y descomponedores de hojarasca. Los autores detectaron múltiples eventos evolutivos de aparición de la simbiosis ectomicorrízica, la mayoría de los cuales parecen haber ocurrido en el periodo Cenozoico, (incluyendo el antiguo linaje de Tuber melanosporum). Sólo un linaje (Sebacina spp.) parece haber aparecido antes, a finales del Cretácico. Estos resultados contrastan con los de otros autores que proponen la aparición de la simbiosis ectomicorrízica como un paralelismo a la aparición de las primeras Pinaceae en Laurasia durante el Jurásico medio (^{Strullu-Derrien et al., 2018}).

^{Kohler et al. (2015)} proponen, que la clase Agaricomycetes divergió mucho antes, en el Pérmico (300 Ma), por lo que la separación entre Ascomycota y Basidiomycota debió ocurrir antes. Ésto indica que la aparición de ambos grupos es muy antigua y que pasó mucho tiempo hasta el cambio en tipo de nutrición biotrófica (^{Brundrett y Tedersoo, 2018}). En casi todas las hipótesis se propone que el ancestro de cada linaje con simbiosis ectomicorrízica fue saprobio, aunque permanece la discusión sobre un posible evento de reversión en Boletales (^{Kohler et al., 2015}). Esta postura concuerda con la reciente propuesta de “evolución micorrízica en tres olas” (^{Brundrett y Tedersoo, 2018}) donde la segunda y tercera ola de aparición de linajes botánicos ectomicorrízicos pudieron haber ocurrido durante el Cretácico y en el Paleoceno, posiblemente en consecuencia de grandes cambios climáticos globales. Así mismo, la edad de divergencia de Tuberaceae se ha estimado, recientemente y de manera muy robusta, en el Cretácico temprano (^{Murat et al., 2018}). ^{Kohler et al. (2015)} no incluyeron datos de Endogonales (Mucoromycota), Heterobasidiomycetes ni de otros linajes en Ascomycota de los que no se contaba con genomas secuenciados. Por otro lado, aunque el origen de Endogonales se ha propuesto tan antiguo como el de Glomeromycotina, durante el Silúrico, el origen del linaje ectomicorrízico de Endogonaceae se ha fechado en el límite del Pérmico-Triásico. Además, dado que el ancestro de Endogonales ha sido reconstruido como simbionte de plantas criptogámicas (^{Chang et al., 2019}), constituye otro caso en el que el origen de la simbiosis a partir de un ancestro saprobio podría no cumplirse. Investigación similar en Sebacinales deberá aumentar e incluir hongos representantes de distintos estatus tróficos para así modelar el estatus trófico de los ancestros de los HEM en estos linajes. Nuevas investigaciones sobre grupos antiguos podrían resolver el enigma sobre la simbiosis ectomicorrízica en el Triásico y Jurásico por las antiguas Pinaceae­ y Gnetaceae.

Es así como, con más de diez años de datos genómicos en el estudio de la evolución de la simbiosis ectomicorrízica, no se observa un patrón universal que aplique para todos los linajes. Sin embargo, son pocos los grupos para los que el estado trófico de su ancestro sigue en discusión, mientras que se hacen evidentes dos grandes picos de aparición/diversificación de la simbiosis, en el límite Jurásico-Cretácico y a partir del Paleoceno.

Evidencia fósil

La evidencia más contundente de la existencia de los organismos del pasado son los fósiles. Las esporas de los hongos suelen ser duras y abundantes, sin embargo, otras estructuras fúngicas son blandas, lo que las hace muy escasas en el registro fósil (^{Taylor et al., 2015}).

En la cantera Princeton, en la Columbia Británica canadiense, fueron encontradas las primeras ectomicorrizas fósiles. Se trata de raíces de Pinus permineralizadas, con patrones de ramificación que van desde dicotómicos hasta complejos coraloides, sin vellosidades radicales, manto pseudoparenquimatoso, red de Hartig que se extiende hasta la endodermis, y micelio externo de septo simple. Aunque no se encontraron esporomas, esclerocios ni rizomorfos en la cantera, se asume que las ectomicorrizas fósiles pertenecen a algún hongo cercano al linaje Suillus-Rhizopogon de hace unos 50 millones Ma de antigüedad (^{LePage et al., 1997}). Posteriormente, en la mina Tadkeshwar, India, se encontraron raíces de un representante de Dipterocarpaceae preservadas en ámbar. Son sistemas micorrízicos cruciformes a monopodial-pinados, de coloraciones obscuras, abundante micelio externo melanizado y sin fíbulas. A partir de ellas se propuso el registro de una nueva especie, Eomelanomyces cenococcoides, un representante anamórfico extinto de Dothidiomycetes (Ascomycota), de hace 52 Ma (^{Beimforde et al., 2011}).

Estas dos evidencias aseguran que los hongos ectomicorrízicos ancestrales formaron ectomicorrizas en las raíces de coníferas y Angiospermas desde hace al menos 52 Ma. Es importante destacar que estas únicas dos ectomicorrizas fosilizadas pertenecen a paleoambientes tropicales o templado-cálidos (^{Strullu-Derrien et al., 2018}).

La condición ectomicorrízica como motor de diversificación

La condición ectomicorrízica parece ser una fuente de diversificación para los hongos que la adoptaron. La diversidad de plantas y hongos implicados en este tipo de simbiosis es una de las evidencias más simples. La múltiple e independiente ocurrencia de la simbiosis, a través del tiempo, respalda esta aseveración.

Muchos linajes de HEM son muy diversos, lo cual es aún más evidente al compararlos con clados asimbióticos cercanamente emparentados. En Russulales, la Familia Russulaceae es ectomicorrízica y está integrada por 2,018 especies, en contraste, las familias asimbióticas Auriscalpiaceae (76), Bondarzewiaceae (72), Echinodontiaceae (7), Gloeocystidiellaceae (9) y Stereaceae (290) son menos diversas (^{Looney et al., 2018}). Por otro lado, este patrón no se repite en el otro linaje ectomicorrízico de Russulales, el género Albatrellus, con sólo 26 especies. Algo similar ocurre en la Familia Tricholomateceae (Agaricales), donde el género Tricholoma presenta una mayor diversidad que los grupos asimbióticos de la misma familia; sin embargo, Albomagister y Porpoloma, linajes ectomicorrízicos independientes dentro de Tricholomataceae, no son tan diversos.

En Russula, los saltos de hospedero de coníferas a angiospermas se postulan como importantes motores de la diversificación (^{Looney et al., 2016}). Así mismo, cambios de hospedero de angiospermas a Pinaceae han sido interpretados como fuente de diversificación, como sucede en el complejo Amanita caesarea (^{Sánchez-Ramírez et al., 2015a}; ^2015b), en Hysterangiales (^{Hosaka et al., 2008}), así como para algunos miembros de Inocybaceae (^{Matheny et al., 2009}), Laccaria (^{Wilson et al., 2017a}, ^2017b), Leccinum (^{Den Bakker et al., 2004}) y Tuberaceae (^{Bonito et al., 2013}).

^{Wilson et al. (2011)} estudiaron los efectos de la gasteromicetización sobre las tasas de diversificación de algunos HEM en Boletales. Encontraron que los clados de HEM gasteroides tienen una tasa de diversificación mayor en comparación con sus parientes agaricoides. Aunque hasta el momento la hipótesis de la simbiosis ectomicorrízica como clave en la diversificación de los hongos no está totalmente sostenida y sigue en discusión (^{Looney et al., 2018}; ^{Sánchez-García y Matheny, 2017}), se continúa acumulando evidencia que da mayor soporte a esta teoría. La investigación sobre los efectos que la especificidad y los cambios de hospedero tienen sobre la diversificación de los HEM ofrece la oportunidad de clarificar el panorama de la historia evolutiva de los mismos. En este sentido, nuestro grupo de investigación ha secuenciado genomas del HEM Laccaria trichodermophora, una especie joven de hace unos 6 Ma de divergencia y con una fuerte preferencia por hospederos del género Pinus, aunque existen reportes de cambio de hospedero a Fagus (^{Ramos et al., 2017}) y Quercus (^{Mueller y Strack, 1992}). Ante esta situación ha surgido preguntas como ¿Cuál es o fue el hospedero ancestral de L. trichodermophora? ¿Es el genoma de L. trichodermophora el de un HEM especialista? y ¿Existen en el genoma de L. trichodermophora genes involucrados en la selección de hospedero? Para responder estas preguntas se pueden utilizar aproximaciones de la genómica comparativa y la filogeografía.

Co-evolución y la hipótesis de la planta puente

Como se ha revisado, hongos y plantas ectomicorrízicas han compartido su historia evolutiva por decenas de millones de años. Procesos co-evolutivos similares se han atribuido a los HMA desde los inicios de la vida vegetal en los ambientes terrestres (450 Ma), con influencia en la alternancia desde gametofitos de talo rastrero hacia esporofitos con raíces. Los esporofitos evolucionaron como un ambiente favorable para estos hongos y el desarrollo de sus funciones (^{Brundrett, 2002}).

La especificidad en la simbiosis es requisito para la co-evolución, y en muchos grupos biológicos que la presentan, ha generado diversificación. Los HEM, al compararlos con los HMA pueden parecer específicos, atendiendo al número de especies botánicas involucradas. Sin embargo, los pocos ejemplos de especificidad que se conocen en la simbiosis ectomicorrízica apenas alcanzan el nivel de género.

Un sólo hospedero ectomicorrízico puede asociarse simultáneamente a un elevado número de especies de HEM, e.g Quercus posee entre 50 a 200 especies de hongos asociados según el continente (^{García-Guzmán et al., 2017}). La excepción la presenta el género Alnus, con comunidades de HEM en sus raíces de entre 15 y 25 especies. ^{Kennedy et al. (2011)} compararon las comunidades de HEM de Alnus en México con las de otras partes de Norteamérica. Detectaron que a pesar de que la composición de especies fue distinta, la composición de linajes fue similar. Con ello, además de respaldar la hipótesis de co-migración, se sugiere algún tipo de co-evolución difusa. Además, la comunidad restringida de HEM en las raíces de Alnus puede estar relacionada con el desarrollo de la simbiosis actinorrízica (^{Kennedy et al., 2015}).

En Ericales, diversos miembros desarrollaron nuevos tipos de micorriza (arbutoide y monotropoide) en asociación con HEM. Estas asociaciones son más específicas que las que se encuentran en la simbiosis ectomicorrízica. Pterospora y Sarcodes (Ericaceae) únicamente se asocian con algunas especies de Rhizopogon (Agaricomycetes, ^{Brundrett, 2002}), Monotropa se asocia con algunas especies de Russula y Lactarius (Agaricomycetes, ^{Kong et al., 2016}). En estos casos la especialización es sólo por parte de la planta, ya que los HEM deben formar parte de la red micorrízica común para poder mantener a estas plantas aclorofílicas. Es así que son pocos los ejemplos de HEM para los que sí se reconoce cierto grado de especificidad, como Lactarius (^{Geml et al., 2009}; ^{Looney et al., 2016}) y Suillus-Rhizopogon (^{Nguyen et al., 2016}).

Cada vez hay mayor evidencia de que la estructura y composición de las comunidades de HEM están fuertemente segregadas por factores ambientales (tipo de suelo, pH, disponibilidad de P, N, etc.) y no por la identidad taxonómica de los hospederos ( e.g. ^{Corrales et al., 2016}; ^{Geml et al., 2009}; ^{Looney et al., 2016}; ^{Truong et al., 2017}; ^{Vasco-Palacios et al., 2019}). Es así como los HEM colonizan por dispersión ambientes similares en asociación con plantas ectomicorrízicas distintas, como se ha detectado en especies HEM invasivas, según ^{Vellinga et al., (2009)}. Bajo este esquema, siguiendo la hipótesis de la planta-puente (^{Looney et al., 2018}), un HEM puede saltar desde un hospedero con poblaciones en reducción hacia otro con tamaños poblacionales crecientes. De este modo, HEM asociados a angiospermas tropicales adoptaron a las plantas ectomicorrízicas templadas que avanzaban en terreno y diversidad durante los periodos de enfriamiento ocurridos desde el Paleógeno, lo que podría explicar las explosiones de diversidad de HEM de esa época.

La pérdida convergente del poder degradador de la pared celular vegetal

La limitada capacidad de asimilar compuestos carbonados complejos es una de las características conocidas de los HEM desde la microbiología clásica (^{Frank, 2005}; ^{Hutchison, 1991}); sin embargo, no fue hasta la introducción de las herramientas genómicas que se pusieron en evidencia los genes relacionados con estas funciones.

La evolución polifilética en muchos hongos ectomicorrízicos y el cambio en el modo nutricional, de saprobio a biotrófico, se caracteriza por las pérdidas convergentes de genes codificantes para enzimas degradadoras de la pared celular (PCWDEs) y peroxidasas ligninoxidativas de clase II (PC2). Las pérdidas son más pronunciadas en genes que codifican PC2, esenciales para la oxidación de lignina, y en exocelulasas que degradan celulosa cristalina. De hecho, la ausencia, casi total, de genes que codifican las celobiohidrolasas GH6 y GH7 en los genomas de Agaricales y Boletales es sobresaliente (^{Kohler et al., 2015}; ^{Kohler y Martin, 2017}; ^{Martin et al., 2016}).

En Ascomycota, Tuber melanosporum tampoco presenta estos genes, aunque Cenococcum geophilum los ha retenido (^{Martin et al., 2010}, ²⁰¹⁶; ^{Murat et al., 2018}; ^{Peter et al., 2016}). Reducciones similares se detectaron para los genes codificadores de enzimas degradadoras de hemicelulosa o de pectina (^{Martin y Selosse, 2008}). Todos los HEM analizados retienen al menos un gen para monooxigenasas líticas de polisacáridos (LPMOs), las cuales cumplen funciones lignocelulolíticas, aunque en los HEM las LPMOs están más bien involucradas en el crecimiento celular y el desarrollo de pseudotejidos mediante la oxidación de la quitina (principal componente de la pared celular fúngica).

Según ^{Hess et al. (2014}, ²⁰¹⁸⁾Amanita evolucionó a partir de un grupo de Agaricales descomponedores de hojarasca. Estos Agaricales no desarrollaron PC2, por lo que ni el genoma de A. muscaria ni el de A. thiersii (=Saproamanita thiersii) presentan PC2. En contraste, algunos HEM como Hebeloma cylindrosporum, descendiente de un grupo de pudrición blanca en el que se desarrollaron PC2 (y muchas otras PCWDEs), retuvieron algunas peroxidasas (^{Dore et al., 2015}). En H. cylindrosporum las PC2 son producto de duplicaciones recientes y las sobreexpresa en la ectomicorriza, lo que sugiere que tienen algún valor adaptativo relacionado con la colonización de la raíz y el desarrollo de la ectomicorriza (^{Dore et al., 2015}; ^{Kohler y Martin, 2017}; ^{Martin et al., 2016}). Caso similar ocurrió independientemente en Cortinarius glaucopus, el cual presenta un número alto de PC2, comparable con el de hongos de pudrición blanca y expresados en el suelo (^{Bödeker et al., 2014}). En ambos casos, las PC2 son manganeso-peroxidasas u otras formas atípicas (carecen de triptófanos expuestos y tienen modificaciones en los módulos de unión a Mn) que no presentan actividad versátil o ligninolítica. Laccaria bicolor también tiene 12 PC2, pero estas no se expresan en la ectomicorriza (^{Pellitier y Zak, 2018}).

Los perfiles transcripcionales en simbiosis han mostrado evidencia de que en los grupos analizados se expresa un “núcleo de genes” conservados con los ancestros saprobios. Dichos genes son transportadores de membrana, enzimas asimilativas y oxidoreductasas (^{Kohler et al., 2015}; ^{Kohler y Martin, 2017}). En estos genes la evolución parece haber actuado sobre la regulación de su expresión, aunque también podrían haber adquirido nuevas funciones.

En los genomas de HEM se conservaron genes que codifican lacasas y peroxidasas decolorantes. Estos mecanismos no son utilizados en la degradación de la pared celular, pero están relacionados con la descomposición de materia orgánica del suelo (MOS, e.g compuestos húmicos).

El conteo y expresión de PCWDEs de los HEM pone en evidencia que estos hongos son dependientes de la planta para la obtención de carbono, pero al mismo tiempo respetan la integridad de la pared celular de la raíz, evitando así ser repelidos y mantener el suministro de nutrientes (^{Plett y Martin, 2015}, ²⁰¹⁸).

Búsqueda y transporte de nitrógeno

Los HEM se desarrollan generalmente en suelos pobres en N (como los bosques templados) y sus poblaciones son sensibles a la fertilización con N. En el suelo, el 95% del N es acumulado y secuestrado por la MOS. El micelio exploratorio de algunos HEM es hidrofóbico, y aunque prolifera en residuos orgánicos puede acceder a compuestos insolubles. Además, los HEM presentan la capacidad de asimilar compuestos orgánicos como urea, poliamidas, aminoácidos y péptidos pequeños (^{Näsholm et al., 2009}; ^{Pena et al., 2016}; ^{Read y Pérez-Moreno, 2003}).

A pesar de la pérdida paralela de PCWDEs por los HEM en general, varias especies (e.g. C. glaucopus, H. cylindrosporum, L. bicolor y Piloderma croceum) conservan algunas PC2, y por tanto conservan la capacidad de oxidar lignina o residuos polifenólicos de la MOS, lo que les da acceso al N secuestrado en los complejos recalcitrantes de difícil acceso. Paxillus involutus y otros HEM, son capaces de modificar los biopolímeros de la MOS durante la asimilación de N mediante la excreción de radicales hidroxilo con la reacción Fenton (^{Rineau et al., 2013}). La reacción Fenton es típica de los hongos de pudrición marrón, que no cuentan con la capacidad de descomponer la lignina, cualidad propia de los hongos de pudrición blanca. La vía Fenton es costosa energéticamente y dependiente de glucosa. Otras alternativas para la obtención de N del suelo son las LPMOs que oxidan polisacáridos y otras enzimas como las peroxigenasas aromáticas, hemoperoxidasas, lacasas y tirosinasas, que oxidan fenoles y peptidasas que actúan sobre proteínas y péptidos (^{Martin et al., 2016}).

Los HEM también presentan transportadores de membrana, selectivos para aminoácidos ricos en N, y transportadores de nitrato; también pueden importar amonio por dos vías enzimáticas distintas. Toda la absorción del N es mediante transportadores activos dependientes de ATP o NADP (^{Read y Pérez-Moreno, 2003}; ^{Talbot et al., 2010}). Se ha detectado que distintos HEM presentan preferencia por fuentes de N distintas, así como diferencias en sus capacidades de acceso y asimilación. Esto fue respaldado por la presencia de juegos genéticos distintos en genomas de HEM secuenciados (^{Näsholm et al., 2019}; ^{Pellitier y Zak, 2018}).

Los HEM no tienen una actividad muy fuerte en sustratos ricos en carbono, como la lignina de la madera. Esta actividad recae principalmente en hongos saprobios. Sin embargo, los HEM participan en la transformación de estos substratos para la movilización del N, promoviendo la actividad microbiana al descargar energía fotosintética y depositarla en el suelo (“priming effect” como lo han llamado ^{Lindahl y Tunlid, 2015}). ^{Pelliter y Zak (2018)} revisaron la literatura referente a este tema y argumentan que todos los estudios presentan evidencia parcial y fragmentada. Para comprobar verazmente la liberación, obtención y transporte de N hacia la planta, un HEM deberá tener genes codificantes para las enzimas (secretadas) y transportadores, además de expresarlos en alguno de sus tejidos. Estas enzimas/transportadores deberán demostrar su actividad sobre los sustratos y el N del MOS deberá ser transportado hasta la planta. Además, algunos estudios de expresión de transcritos en micelio están realizados con cultivos axénicos in vitro, por lo que no se cuenta con el flujo de glucosa de la planta (^{Pelliter y Zak, 2018}).

El potencial saprobio de los hongos ectomicorrízicos

Desde los inicios del estudio de la simbiosis ectomicorrízica, ^{Frank (1894)} sugirió que los HEM participaban en la descomposición de la MOS con el fin de encontrar los nutrientes para la planta. Esta hipótesis fue olvidada durante mucho tiempo y vuelta a retomar en la década de 1980 (^{Koide et al., 2008}). El impacto de los HEM en el ciclo del carbono, a diferentes escalas, es muy claro (^{Ekblad et al., 2013}). Sin embargo, el potencial saprobio de los HEM es un tema aún en discusión (^{Kohler y Martin, 2017}; ^{Lindahl y Tunlid, 2015}).

Ya se ha dicho que los HEM derivaron de ancestros saprobios y que perdieron la mayoría de los genes que sintetizan PCWDEs. Los hongos saprobios, han sido funcionalmente clasificados como hongos de pudrición blanca (degradan lignina) o de pudrición marrón (no degradan lignina). La reconstrucción del UAC de Basidiomycota lo describe como un hongo saprobio no ligninolítico, con 4 copias de LPMOs, mientras el de Agaricomycetes como un hongo de pudrición blanca con 27 copias de LPMOs. Se asume que la pudrición café aparece posteriormente de manera polifilética dentro de Agaricomycetes mediante la perdida de genes celulolíticos y desarrollo de genes de la vía Fenton. Además, los hongos descomponedores del mantillo (sin actividad ligninolítica pero con actividad de otras enzimas sobre compuestos carbonados) parecen haber surgido a partir de ancestros de pudrición blanca (^{Kohler et al., 2015}; ^{Kohler y Martin, 2017}). Es decir, los HEM heredarían su remanente de PCWDEs de manera diferencial, atendiendo al estilo de saprotrofía que sus ancestros practicaron.

La mayoría de los HEM con genoma secuenciado parecen utilizar la glucosa vegetal para “financiar” la oxidación de la MOS, aunque no utilizan mucho los productos de esta degradación para cubrir su propia demanda de C. Incluso, se asume que el costo energético de la oxidación de MOS es más elevado que su ganancia, lo que sugiere que los HEM pueden efectivamente descomponer MOS sin actuar como verdaderos saprótrofos (^{Lindahl y Tunlid, 2015}).

Paxillus involutus, cuyo linaje derivó de hongos de pudrición marrón, codifica algunos genes de PCWDEs de la vía Fenton y su efecto sobre los sustratos es típico de un ataque radical hidroxilo. Sin embargo, no codifica para glicosilhidrolasas como los hongos de pudrición marrón que usan esta vía. Como ya se ha mencionado, HEM como A. muscaria o H. cylindrosporum retienen muy pocos genes para la degradación de pared celular pero los utilizan principalmente en la organogénesis de la ectomicorriza. Así mismo, los pocos genes de PCWDEs de L. bicolor, expresados en el micelio, están relacionados con la obtención de N (^{Martin et al., 2016}).

Cantharellales y Sebacinales son linajes de Agaricomycetes de temprana divergencia. En los genomas de Sebacina vermifera y Tulasnella calospora, en contraste con Agaricales y Boletales, se conservan genes de glioxil oxidasas, así como una batería genética que les permite la degradación y asimilación de compuestos carbonados complejos; sin embargo, la asociación simbiótica mutualista que generan es la micorriza orquideoide. Los hongos formadores de micorriza orquideoide efectivamente exploran los sustratos, toman carbohidratos de la celulosa cristalina y los entregan a la planta. En los genomas de Oidiodendron, Meliniomyces y Rhizoscyphus (Helotiales, Ascomycota), hongos de condición trófica dual (biótrofo/saprotrofo) y formadores de micorriza ericoide, no solo retienen un repertorio genético que le da altas capacidades saprotróficas si no que han expandido algunas familias, mismas que sólo son expresadas en el micelio y no en el tejido simbiótico (^{Kohler et al., 2015}; ^{Marino et al., 2018}; ^{Perotto et al., 2018}). Caso similar es el del endófito Piriformospora indica. Aunque se cuenta con una mayor cantidad de genomas de HEM, estos patrones genéticos no se han detectado en ellos (^{Grelet et al., 2017}; ^{Kohler et al., 2015}).

Por otro lado, Phlebopus portentosus forma sintéticamente ectomicorrizas anatómicamente completas con Pinus y Acacia. Sin embargo, esta especie ha demostrado su capacidad de obtener el total de sus necesidades nutrimentales y cumplir su ciclo de vida en ausencia de una planta ectomicorrízica (^{Kumla et al., 2016}). ^{Tedersoo y Smith (2017)} desconocen a P. portentosus como un HEM, aunque lo consideran biotrófico. Ellos argumentan que sus ectomicorrizas no se desarrollan de manera natural, que la micorrización sintética forza la asociación y que en la planta no se detectan efectos benéficos atribuibles al hongo (^{Tedersoo y Smith, 2017}).

Considerando la evidencia genómica y experimental, las definiciónes de HEM y/o de hongo saprobio deben flexibilizarse. El continuo evolutivo y fisio-ecológico que los hongos representan a lo largo de un gradiente de biotrofía/saprotrofía impide su clasificación estricta. La constante transformación de los hongos saprobios en HEM está ocurriendo desde hace por lo menos 60 Ma, y no se detiene. El estudio de los genomas de los hongos podría ayudar a resolver preguntas tales como ¿Cuáles son las características genómicas que predisponen a los hongos saprobios a saltar hacia la biotrofía y formar estructuras tipo ectomicorriza en las distintas plantas? o ¿Son las plantas las que contienen la predisposición de adoptar hongos en sus raíces?

Biología efectora

Las plantas que colonizaron los suelos primitivos convivieron con microorganismos simbióticos mutualistas al mismo tiempo que con patógenos y saprobios. Las plantas son capaces de percibir a los microorganismos del suelo y reaccionar diferencialmente según el caso (^{Plett y Martin, 2018}). Cuando la planta detecta la presencia de un microorganismo frente a su pared celular reacciona entrando en un “estado hipertenso” que se caracteriza por suprimir el transporte de toxinas, acumular especies reactivas de oxígeno y empaquetar la energía para su transporte. Además, la planta en estado hipertenso, prepara mecanismos de defensa como la vía del jasmonato (JA), del etileno (ET) o del ácido salicílico (AS). Si la planta detecta daño a su pared (como el causado por un microorganismo patógeno) desencadena estos metabolismos de defensa (^{Plett y Martin, 2018}). Los mecanismos de manipulación de la respuesta inmune son muy conocidos en los microorganismos patógenos (^{Toruño et al., 2016}). Los HEM, al carecer de PCWDEs, respetan la integridad de la pared, pero al mismo tiempo inhiben la respuesta inmune, bloqueando molecularmente puntos claves en la señalización, a lo que se le llama “biología efectora” (^{Toruño et al., 2016}).

En la célula de la raíz, la conjugación de jasmonato con isoleucina (JA-ILe) forma una hormona que induce la expresión de genes de defensa de la planta. A bajas concentraciones de JA-ILe, el factor de transcripción MYC2 está bloqueado por el complejo JAZ6. El factor MYC2 está asociado al sitio de reconocimiento de los genes de defensa relacionados con JA. Altas concentraciones de JA-ILe (inducidas por la detección de microorganismos) son detectadas por el complejo F-box por lo que COI1 se asocia a JAZ6. COI1 es parte del complejo ubiquitín ligasa SCF^COI1, por lo que JAZ6 es marcado para degradación por el proteosoma 26S. Esta reacción libera a MYC2, e impide el crecimiento micelial mediante la expresión los genes relacionados a JA.

No obstante, en el escenario de la colonización de la raíz por Laccaria bicolor, una vez que se formó la red de Hartig entre las células de las raíces de Populus trichocarpa, el HEM percibe flavonoides de la planta, por lo que secreta el péptido efector MiSSP7 (proteína pequeña secretada inducida en micorriza de 7 kDa). MiSSP7 es transportada al núcleo de la célula vegetal, donde interactúa con JAZ6. MiSSP7 se asocia a JAZ6 y evita su reconocimiento por COI1, por lo que no es degradada, el factor MYC2 no se libera y los genes relacionados con JA no se activan (^{Martin et al., 2016}; ^{Plett y Martin, 2012}; ^{Plett et al., 2011}; ²⁰¹⁴; ^{Veneault-Fourrey et al., 2014}).

Cuando L. bicolor entra en simbiosis con algún hospedero ectomicorrízico expresa una “batería genética núcleo” de regulación, pero también expresa genes específicos atendiendo a la identidad taxonómica del hospedero. Esto ha sido evidenciado en la interacción de L. bicolor con Populus trichocarpa y P. deltioides (Salicaceae, Magnoliophyta) en el estudio de ^{Tschaplinski et al. (2014)}; así como con Pseudotsuga menziensii (Pinaceae), según ^{Plett et al. (2015)}.

Los péptidos efectores, como MiSSP7, son proteínas pequeñas secretadas (SSPs) que actúan sobre otras moléculas activando o reprimiendo su función. Son conocidos en bacterias, hongos, ácaros y nemátodos. Populus trichocarpa también secreta SSPs en la ectomicorriza (^{Plett et al., 2017}). Algunas de estas SSPs vegetales entran a la célula fúngica y se ha propuesto que podrían interferir en la regulación del crecimiento y la morfología hifal (^{Plett et al., 2017}).

Un ejemplo distinto es MiSSP8, un péptido de L. bicolor, que a pesar de ser expresado durante la asociación, no se considera efector ya que no interactúa con el genoma del simbionte. Se expresa en el esporoma y en las primeras etapas de la formación de la ectomicorriza. El silenciamiento de MiSSP8 con RNAi, impide el desarrollo del manto y red de Hartig. Además, MiSSP8 comparte dominios conservados con SSPs de hongos saprobios, por lo que se propone que MiSSP8 es un péptido retenido del ancestro saprobio involucrado en el desarrollo tisular (^{Pellegrin et al., 2019}).

El genoma de Laccaria bicolor codifica cerca de 200 SSPs con funciones desconocidas (^{Martin et al., 2008}), lo que resulta alto si se compara con el 1 al 2% de los genes de Amanita muscaria, Piloderma croceum, Hebeloma cylindrosporum y Suillus luteus que codifican SSPs (^{Plett y Martin, 2015}). Del total de genes expresados en la ectomicorriza, entre 7 y 38 % son genes específicos de una especie de HEM. Incluso dentro de los linajes mejor muestreados (Boletales 6 genomas, Amanita 7 genomas) las especies comparten muy pocos genes de SSPs. Por ejemplo, solo un tercio de los genes huérfanos de L. bicolor tienen homólogos en su especie hermana L. amethystina, la cual divergió del linaje de L. bicolor hace alrededor de 20 Ma (^{Kohler et al., 2015}; Wilson et al., 2015a).

En el genoma de L. bicolor se han estudiado factores transcripcionales codificados. Entre otras cosas, ^{Daguerre y colaboradores (2017)} detectaron una nueva familia de factores transcripcionales con señal de secreción. Ellos propusieron que estos factores transcripcionales secretados podrían asociarse al DNA nuclear en la planta y participar como efectores en la regulación a favor de la simbiosis (^{Daguerre et al., 2017}). Otro mecanismo de regulación y represión de la expresión genética del simbionte es el siRNA. A diferencia de hongos patógenos y plantas, en los HEM aún no se han detectado siRNA secretado en la célula del hospedero (^{Plett y Martin, 2018}).

Aunque ^{Kohler et al. (2015)} encontraron como común denominador el gran número de SSPs en los genomas de Basidiomycota, ^{Hess et al. (2018)} no encontraron dicho patrón en diferentes especies de Amanita. Estos autores identificaron que en las especies ectomicorrízicas de Amanita con genomas grandes (A. brunnescens y A. muscaria) las SSPs presentan expansiones considerables, sin embargo, esta cualidad se presenta también en la especie asimbiótica A. thiersii la cual está relacionada con Volvariella volvacea y presenta un número aún mayor de SSPs. También detectaron, en concordancia con lo propuesto por ^{Kohler et al. (2015)}, que la mayor proporción de SSPs representa genes de linajeespecíficos; lo que pone en evidencia una dinámica evolutiva acelerada posterior a la adopción del estilo trófico ectomicorrízico.

La evidencia genómica sugiere que la biología efectora juega un papel determinante en el establecimiento o mantenimiento de la simbiosis y que cada linaje de HEM ha logrado comunicarse con su hospedero mediante nuevos genes, muchos de ellos codificantes para SSPs. Sin embargo, de manera general, los HEM de Basidiomycota presentan un elevado contenido de SSPs, mientras que Ascomycetes y Endogonales presentan una cantidad mucho menor y relativamente equiparable entre ellos (^{Chang et al., 2019}).

Actividad de transposones

Los transposones o elementos transponibles (ETs), son fragmentos del DNA que se caracterizan por multiplicarse y moverse “al azar” al interior de un genoma. Mediante el análisis de estos elementos en 1,746 genomas de hongos, ^{Muszewska et al. (2017)} detectaron patrones relacionados con el estilo de vida de esos hongos y el tamaño de su genoma. Los genomas secuenciados de los HEM son de los más grandes entre los hongos, aunque algunos fitopatógenos también presentan genomas grandes (e.g. saprobios: Saccharomyces cerevisiae 12 Mb, Aspergillus niger 35 Mb, Neurospora crassa 40 Mb, Agaricus bisporus 31 Mb; patógenos Ustilago maydis 20 Mb, Puccinia graminis 116 Mb; HEM: Laccaria bicolor 65 Mb, Amanita muscaria 54 Mb, Hebeloma cylindrosporum 38 Mb, Tuber melanosporum 125 Mb y Cenococcum geophillum 178 Mb, según NCBI, 17 de marzo del 2018). Los HEM pudieron tener reducciones en el contenido genético codificante para PCWDEs y para procesos metabólicos secundarios, sin embargo, aunque los ETs pueden incrementar el tamaño de las familias génicas, su genoma creció en cuanto a su DNA no codificante (^{Muszewska et al., 2017}).

El contenido de elementos móviles en el genoma es regido por dos fuerzas opuestas: la propia capacidad proliferativa de los ETs y la capacidad de defensa del genoma hospedero para mantener su estabilidad e integridad. Los ETs son eliminados constantemente por recombinación ectópica y por deleciones, aunque los mecanismos para eliminar ETs no están muy estudiados en hongos (^{Muszewska et al., 2017}). Muchos mecanismos para reprimir la proliferación de ETs ocurren en la meiosis, por lo que hongos con reproducción clonal presentan genomas altamente poblados por ETs. Este podría ser el caso del ectomicorrízico Cenococcum geophilum (Ascomycota, Mytilindales, para el cual no se conoce fase sexual), con el genoma fúngico más grande conocido para el momento de su publicación (178 Mb, ^{Peter et al., 2016}). Sin embargo, los genes MAT 1-1-1 y otros involucrados en la reproducción sexual están presentes en su genoma. La diversidad genética en esta especie presenta huellas de recombinación, por lo que ^{Peter et al., (2016)} han propuesto que sí se reproduce sexualmente en la naturaleza. El HMA Rhizophagus irregularis se destaca entre todos los hongos por su diversidad y abundancia de ETs en su gran genoma (101 Mpb con más de 80,000 ETs en 16 de las 19 súper familias de ETs analizadas, ^{Muszewska et al., 2017}; ^{Tisserant et al., 2013}).

Los hongos asociados a plantas presentan la tendencia a acumular TEs lo que propicia incremento en tamaño genómico. Esto es más evidente en hongos biotróficos que patógenos. En contraste, los patógenos de animales poseen genomas compactos y pequeños. Algunos de los ETs encontrados en hongos simbiontes de plantas multiplican RNAi que podrían actuar como mecanismos efectores en la comunicación con la planta hospedera (^{Hess y Pringle, 2014}; ^{Muszewska et al., 2017}; ^{Plett y Martin, 2018}).

^{Hess et al. (2014)} analizaron el contenido de ETs en los genomas de varias especies de Amanita, ectomicorrízicas y saprobias encontrando que de manera general las especies de HEM presentan un mayor contenido de ETs (aunque el saprobio Amanita thiersii no se ajusta al patrón).

Eventos demográficos como “cuellos de botella” pueden reducir los tamaños poblacionales, disminuyendo la tasa de pérdida de ETs, lo que a su vez propicia que estos elementos se fijen en los genomas. A diferencia de los hongos saprobios, que suelen tener distribuciones muy amplias y transcontinentales, las especies de HEM presentan distribuciones más restringidas. Además, su historia evolutiva relacionada con expansiones y contracciones de los bosques templados, podría contribuir a la acumulación de ETs.

La vía metabólica simbiótica común

La más antigua de las interacciones simbióticas mutualistas de la rizósfera, la micorriza arbuscular, desarrolló en conjunto con la planta los mecanismos moleculares de comunicación, mismos que han sido heredados a linajes botánicos actuales. Las plantas liberan estrigolactonas para comunicarse con los hongos y bacterias del suelo. En los HMA, las estrigolactonas desencadenan la germinación de esporas, ramificación hifal, metabolismo mitocondrial, reprogramación traduccional y secreción de lipoquito-oligosacáridos y quitooligosacáridos. La planta, percibe éstos y otros “patrones moleculares asociados a microorganismos” mediante varios receptores LysM tipo cinasa. A partir de ahí, se desencadena la traducción de señales proteicas, como los receptores cinasa DMI2 y DMI3, los canales iónicos nucleares CASTOR y POLLUX, y el factor de transcripción IPD3, requeridos para la activación del programa simbiótico de la planta. Después, RAM1, un factor de transcripción GRAS (involucrado en el desarrollo) y RAM2 una glicerol-3-fosfato acil transferasa, permiten el establecimiento de la micorriza arbuscular (^{Venkateshwaran et al., 2013}). A esta cascada de señalización y maquinaria molecular vegetal se le conoce como “la vía metabólica simbiótica común”. Estos genes son altamente conservados entre angiospermas y gimnospermas. La pérdida de estos genes en varios linajes se correlaciona con la pérdida de la simbiosis micorrízica-arbuscular (^{Delaux et al., 2014}). Gracias a esta maquinaria genética, algunas plantas desarrollaron la simbiosis con las bacterias fijadoras de N (^{Parniske, 2008}).

Los genomas de los HEM codifican los distintos mecanismos que evolucionaron de manera convergente para formar estructuras y funciones similares (^{Plett y Martin, 2017}). No hay evidencia de que los HEM secreten lipoquito-oligosacáridos ni quito-oligosacáridos, aunque constantemente liberan derivados de la quitina en su ambiente, así como auxinas, etileno y sesquiterpenos. Las Pinaceae carecen de la mayoría de los genes antes mencionados (excepto RAM2), lo que refuerza la idea de que los HEM en Pinaceae no utilizan la llamada “vía metabólica simbiótica común” (^{Garcia et al., 2015}).

Otras sustancias químicas, hormonales o efectoras secretadas por los HEM podrían estar actuando sobre alguno los genes de la vía metabólica simbiótica común, aunque aún no hay evidencia de esto.

Consideraciones finales

El nivel de investigación actual ha permitido conocer algunos procesos de la evolución de los HEM, de sus propiedades genómicas y patrones de diversificación, sin embargo, la mayor parte de la teoría sobre la genómica funcional y sus implicaciones fisiológicas está constituida por una colección de observaciones particulares realizadas en distintos modelos lejanamente emparentados. El continuo saprotrofía-biotrofia en el estatus trófico de una especie, el grado de especificidad hacia hospedero, la co-evolución y la hipótesis de la planta puente como motor de diversificación, son algunos de los temas que siguen en discusión y están siendo investigados mediante genómica funcional y comparativa.

El análisis genómico de organismos no modelo ofrece la oportunidad de comprender a mayor profundidad las generalidades, y particularidades de la simbiosis. Así mismo, la genómica comparativa intraespecífica es aún un campo apenas explorado, pero con un gran potencial, dado que la microbiología clásica demostró la importancia de la identidad de la cepa (variación genética intraespecífica) en muchos aspectos fisiológicos y ecológicos de la interacción micorrízica (^{Di Battista et al., 1996}).