Terfezia diversity in southern Portugal and their mycorrhizal associations with Cistus L.: a study towards the viable production of desert truffles on acid soils

Abstract

Desert truffles are edible hypogenous ascocarps produced by Ascomycota (Pezizaceae) fungi characteristic of arid and semi-arid zones. Many of these desert truffle species are nowadays considered as valued Non-Wood Forest Products (NWFPs) endemic to the Mediterranean basin where their ascocarps, rich in proteins and poor in carbohydrates and lipids, constitute a potentially important food source for rural populations. They also represent a key component of the mycological flora on arid and semi-arid habitats, acting directly as symbiotic partners of diverse host plants, mainly Cistaceae, and indirectly as desertification and soil erosion prevention agents. Terfezia (Tul. & Tul.) Tul. & Tul. is undoubtedly the best known and most diversified of all desert truffle genera, but its taxonomy is far from resolved. In addition, cultivation of desert truffles is not trivial and despite all research efforts in the last two decades, only two Terfezia species were to date successful cultivated both with perennial and annual Helianthemum species in basic soils. Research on how to cultivate Terfezia spp. with different plant hosts and over a broader array of soil types and pH values is still necessary to find most suitable “fungal symbiont – plant host” combinations for sustainable and efficient cultivation over a wider range of habitats. With this in mind, this work aimed to: 1) expand the current knowledge on the diversity of genus Terfezia in southern Portugal; 2) study their putative mycorrhizal associations with Cistus spp.; and 3) develop methodologies to allow Cistus spp. to be used as host in desert truffle cultivation in acid soils. Overall, the present research clearly demonstrates that Cistus spp. are indeed promising candidates for desert truffle cultivation and that different Terfezia-Cistus combinations can be used to enable desert truffle cultivation over a wide range of situations depending on the plantation purposes; DIVERSIDADE DO GÉNERO TERFEZIA NO SUL DE PORTUGAL E AS SUAS ASSOCIAÇÕES MICORRÍZICAS COM CISTUS L.: UM ESTUDO PARA VIABILIZAR A PRODUÇÃO DE TRUFAS DO DESERTO EM SOLOS ÁCIDOS RESUMO: O termo trufas do deserto descreve os ascocarpos hipógeos comestíveis, produzidos por fungos Ascomycota (Pezizaceae), característicos de zonas áridas e semiáridas. Estes são atualmente considerados como importantes produtos florestais não lenhosos, endémicos da bacia do Mediterrâneo, e constituem uma fonte de alimento, rica em proteínas e pobre em hidratos de carbono e lipídios, para as populações rurais. As trufas do deserto representam ainda um componente-chave da flora micológica em habitats áridos e semiáridos, atuando como parceiros simbióticos de diversas plantas hospedeiras, principalmente Cistaceae, e como agentes de prevenção contra a desertificação e erosão do solo. Terfezia é indubitavelmente o género mais conhecido e diversificado de trufas do deserto, mas a sua taxonomia está longe de estar esclarecida. Também o seu cultivo não é trivial e, apesar de todos os esforços de pesquisa nas últimas duas décadas, apenas duas Terfezia foram, até o momento, cultivadas com sucesso, em solos básicos, com espécies perenes e anuais do género Helianthemum (Cistaceae). Falta ainda conhecer vários binómios “simbionte – planta hospedeira” que permitam o cultivo de Terfezia numa ampla variedade de solos e habitats. Assim, os principais objetivos deste trabalho foram: 1) ampliar o conhecimento atual sobre a diversidade do género Terfezia no sul de Portugal, 2) estudar as suas potenciais associações micorrízicas com Cistus spp. e 3) desenvolver metodologias para permitir a sua aplicação no cultivo de trufas do deserto em solos ácidos. No presente trabalho, é claramente demonstrado que Cistus spp. são candidatos promissores para o cultivo de trufas do deserto e que diferentes combinações de Terfezia-Cistus podem ser usadas para o cultivo de trufas do deserto numa ampla gama de situações, dependendo dos propósitos da plantação.