Black fungal colonies as units of survival: hyphal mycosporines synthesized by rock-dwelling microcolonial fungi

Authors: Gorbushina A.A.; Whitehead K.; Dornieden T.; Niesse A.; Schulte A.; Hedges J.I.

Source: Canadian Journal of Botany, Volume 81, Number 2, February 2003 , pp. 131-138(8)

Publisher: NRC Research Press

Abstract:

Microcolonial fungi, long-living modified mycelia frequently occurring on desert and pseudodesert rock surfaces, are exposed to strong ultraviolet (UV) radiation, desiccation, and nutrient scarcity. They lack ascospores; all their cells grow by mitotic cell divisions and possess a thick melanized cell wall. Colonies of several randomly selected microcolonial strains were cultured and their structure was examined by cryo-scanning and transmission electron microscopy. Extracts of nine strains were analyzed by high performance liquid chromatography interfaced with mass spectrometry for the presence of mycosporines. These UV-absorbing compounds, common in spores and other survival structures, were thought to be limited to reproductive morphogenesis and unknown in growing hyphae. Mycosporines were present in eight of the strains, and mycosporine–glutaminol–glucoside (max = 310 nm; MH+ = 465) was the major mycosporine detected. Mycosporines present in the vegetative fungal microcolonies may be associated with the high survival potential, nonexpansive intracolonial growth, and longevity of these fungi. Intrahyphal growth and recolonization of old cells by new ones were observed in all strains investigated.Key words: mycosporines, microcolonial fungi, intrahyphal growth, survival, resting structures, rock surface.

Les champignons micro-coloniaux, constitués de mycéliums longivives modifiés, se retrouvent fréquemment sur des surfaces rocheuses en milieux désertiques et pseudo-désertiques; ils sont exposés à de fortes radiations UV, au dessèchement et à la rareté des nutriments. Ils n'ont pas d'ascospore; la croissance cellulaire se fait totalement par mitose et ils possèdent une paroi cellulaire épaisse mélanisée. Les auteurs ont cultivé les colonies de plusieurs souches microcoloniales fongiques choisies au hasard, et ils en ont examiné les structures en microscopie par cryo-balayage et par transmission d'électrons. Ils ont analysé les extraits de neuf souches en chromatographie liquide de haute performance couplée avec la spectrographie de masse, pour y rechercher des mycosporines. On pensait que ces composés qui absorbent les UV, fréquents dans les spores et autres structures de survie, étaient limités à la morphogenèse reproductive et absents des hyphes en croissance. On a retrouvé des mycosporines dans huit souches, et le mycosporine– glutaminol–glucoside (le max = 310 nm; MH+ = 465) est la principale mycosporine détectée. Les mycosporines associées aux micro-colonies fongiques végétatives pourraient être liées à leur haut potentiel de survie, à la croissance intra-coloniale non-expansive et à la longévité de ces champignons. On retrouve des croissances intra-hyphales et la recolonisation de vielles cellules par de nouvelles, dans toutes les souches examinées.Mots clés : mycosporines, champignons micro-coloniaux, croissance intra-hyphale, survie, structures de repos, surface rocheuse.[Traduit par la Rédaction]

Language: English

Document Type: Research article

Publication date: 2003-02-01

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• In this Subject: Botany
• By this author: Gorbushina A.A. ;  Whitehead K. ;  Dornieden T. ;  Niesse A. ;  Schulte A. ;  Hedges J.I.

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