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Organic acid exudation by Laccaria bicolor and Pisolithus tinctorius exposed to aluminum in vitro

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Abstract:

Ectomycorrhizal fungi exhibit varying degrees of aluminum (Al) tolerance and often confer Al tolerance to their host trees. The mechanisms of Al tolerance operating in ectomycorrhizae have yet to be elucidated. We exposed cultures of Laccaria bicolor (Maire) P.D. Orton and Pisolithus tinctorius Coker & Couch to Al in vitro and assessed organic acid production and the accumulation of Al and other nutrients in mycelia. Both L. bicolor and P. tinctorius were tolerant of Al in culture media at concentrations up to 500 µM. Aluminum did not significantly alter patterns of organic acid exudation in L. bicolor. Exposure to Al changed organic acid exudation profiles of P. tinctorius, altering patterns of tartrate, glycolate, and formate production and inducing oxalate production. Although growth was unaffected by Al in media, the concentrations of Ca, Mg, and Fe in mycelia were significantly reduced by exposure to Al in both species. The concentration of Al in mycelia increased with media Al concentration, with P. tinctorius accumulating four times more Al than L. bicolor. These results suggest that organic acid production may not be involved in Al tolerance in these ectomycorrhizal fungi, since patterns of exudation were not affected by Al in L. bicolor and the production of oxalate by P. tinctorius was ineffective at ameliorating Al-induced changes in ion accumulation by mycelia of this species.

Les champignons ectomycorhiziens ont différents degrés de tolérance à l'aluminium (Al) et confèrent souvent cette tolérance aux arbres qui leur servent d'hôtes. Les mécanismes de tolérance à Al présents chez les ectomycorhizes n'ont pas encore été élucidés. Nous avons exposé des cultures de Laccaria bicolor (Maire) P.D. Orton et de Pisolithus tinctorius Coker et Couch à Al in vitro et mesuré la production d'acides organiques et l'accumulation de Al et d'autres nutriments dans leur mycélium. En milieu de culture, L. bicolor et P. tinctorius tolèrent des concentrations de Al allant jusqu'à 500 µM. L'aluminium n'a pas significativement modifié les patrons d'exsudation d'acides organiques de L. bicolor. L'exposition à Al a changé les profils d'exsudation d'acides organiques de P. tinctorius en modifiant la production de tartrate, de glycolate et de formiate et en induisant la production d'oxalate. Même si la croissance n'a pas été affectée par Al en milieu de culture, la concentration de Ca, Mg, et Fe dans le mycélium a été significativement réduite par une exposition à Al chez les deux espèces. La concentration de Al dans le mycélium augmente avec la concentration de Al dans le milieu alors que P. tinctorius accumule quatre fois plus de Al que L. bicolor. Ces résultats indiquent que la production d'acides organiques ne semble pas impliquée dans la tolérance à Al chez ces champignons ectomycorhiziens. En effet, les patrons d'exsudation ne sont pas affectés par Al chez L. bicolor et la production d'oxalate par P. tinctorius n'est pas capable de compenser les changements dans l'accumulation d'ions induits par Al dans le mycélium de cette espèce.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2001

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nrc/cjfr/2001/00000031/00000004/art00019
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