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An endophyte of the tropical forage grass Brachiaria brizantha: Isolating, identifying, and characterizing the fungus, and determining its antimycotic properties

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Abstract:

Brachiaria, predominantly an African genus, contains species, such as B. brizantha, an apomictic C4 grass, that are commercially important forage grasses in tropical America, where they now cover about 55 million hectares. From B. brizantha accession CIAT 6780, we isolated an endophytic fungus that may be economically significant. The fungus was identified as Acremonium implicatum (J. Gilman & E.V. Abott). 18S rDNA and ITS rDNA sequences were used to characterize isolates of the endophyte, and showed that they belonged to the Acremonium genus, being close to A. strictum and A. kiliense. Using the random amplified polymorphic DNA (RAPD) technique, involving arbitrary primers of 10 bases, we showed that the isolates were highly similar to each other. Antiserum produced from a monoconidial culture of A. implicatum isolated from B. brizantha 6780, differentiated the isolates consistently in line with the DNA data. When we compared endophyte-free with endophyte-infected B. brizantha CIAT 6780 plants, both artificially inoculated with the pathogenic Drechslera fungus, we found that the endophyte-infected plants had fewer and smaller lesions than did the endophyte-free plants. Sporulation of Drechslera sp. on artificially inoculated leaf sheath tissues was also much less on tissue infected with the endophyte.Key words: endophytes, Brachiaria, Acremonium, biological control.

Brachiaria est un genre principalement Africain qui contient des espèces, telles que B. brizantha, une herbe C4 apomictique, représentant des herbes de fourrage commercialement importantes dans l'Amérique tropicale, où elles couvrent à ce jour environ 55 millions d'hectares. Nous avons isolé à partir de B. brizantha référence CIAT 6780 un champignon endophytique qui pourrait être commercialement important. Le champignon fut identifié comme étant Acremonium implicatum (J. Gilman & E.V. Abott). Les séquences des ADNr 18S et ADNr ITS furent utilisées afin de caractériser les isolats de l'endophyte. Les séquences démontrèrent qu'ils appartenaient au genre Acremonium, et étaient apparentés à A. strictum et à A. kiliense. En utilisant la technique du RAPD (ADN polymorphe amplifié au hasard), impliquant des amorces arbitraires de 10 bases, nous avons montré que les isolats étaient fort semblables entre eux. Un antisérum produit par une culture monoconidiale de A. implicatum isolé de B. brizantha 6780 a permis de différentier les isolats correctement, en harmonie avec les données d'ADN. Lorsque nous avons comparé les plants de B. brizantha 6780 infectés par l'endophyte avec celui dépourvu d'endophyte, les deux groupes ayant été inoculés avec le champignon pathogène Drechslera, nous avons découvert que les plants infectés avec l'endophyte avaient de plus petites et moins nombreuses lésions, comparativement aux plants sans endophyte. La sporulation de Drechslera sp. sur des tissus de gaine de feuille inoculées artificiellement était aussi diminuée de beaucoup chez les tissus infectés avec l'endophyte.Mots clés : endophytes, Brachiaria, Acremonium, contrôle biologique.[Traduit par la Rédaction]

Keywords: Acremonium; Brachiaria; biological control; contrôle biologique; endophytes

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2001

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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