Characterization of the interaction between the dark septate fungus Phialocephala fortinii and Asparagus officinalis roots

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Abstract:

Phialocephala fortinii Wang & Wilcox is a member of root-inhabiting fungi known collectively as dark septate endophytes (DSE). Although very common and distributed worldwide, few studies have documented their interaction with roots on a structural basis. The objective of this study was to determine the early colonization events and formation of microsclerotia of P. fortinii in roots of Asparagus officinalis L., a species known to have DSE. A loose network of hyphae accumulated at the root surface, and coils formed around root hairs and external to epidermal cells overlying short cells of the dimorphic, suberized exodermis. Root penetration occurred via swollen, appressorium-like structures into epidermal cells where coiling of hyphae occurred along the periphery of the cells. Hyphae penetrated from the epidermis into short exodermal cells and from these into cortical cells. Hyphae colonized the cortex up to the endodermis and sometimes entered the vascular cylinder. Some root tips were colonized as well. Microsclerotia in epidermal and exodermal short cells accumulated glycogen, protein, and polyphosphate. Energy-dispersive X-ray spectroscopy on distinct bodies visible in microsclerotial hyphae revealed high levels of phosphorus.Key words: Mycelium radicis atrovirens, Phialocephala fortinii, microsclerotia, DSE.

Phialocephala fortinii Wang & Wilcox est un membre des champignons vivant dans des racines connus sous la dénomination d'endophytes septés foncés (ESF). Bien que communs et distribués mondialement, peu d'études se sont intéressées à leur interaction avec les racines sur une base structurelle. L'objectif de cette étude était de déterminer les événements de colonisation précoces et la formation de la microsclérote de P. fortinii dans les racines de Asparagus officinalis L., une espèce possédant des ESF. Un réseau lâche d'hyphes s'est accumulé à la surface des racines et des enroulements se sont formés autour des poils radiculaires et à l'extérieur des cellules épidermiques recouvrant les cellules courtes de l'exoderme dimorphique subérifié. La pénétration dans les racines se produisit au travers de structures gonflées ressemblant à des hyphes aplatis, vers l'intérieur de cellules épidermidiques, endroit où les hyphes se sont enroulées le long de la périphérie des cellules. Les hyphes ont passé de l'épiderme vers l'intérieur des cellules exodermermiques courtes et de celles-ci dans les cellules corticales. Les hyphes ont colonisé le cortex jusqu'à l'endoderme et se sont parfois introduits dans le cylindre vasculaire. Certaines terminaisons de racines ont également été colonisées. La microsclérote dans les cellules épidermiques et exodermiques courtes a accumulé du glycogène, de la protéine et du polyphosphate. Un examen par spectroscopie à dispersion d'énergie des rayons X de corps distincts visibles sur des hyphes microsclérotiques a permis de détecter des niveaux de phosphore élevés.Mots clés : Mycelium radicis atrovirens, Phialocephala fortinii, microsclérote, ESF.[Traduit par la Rédaction]

Keywords: DSE; ESF; Mycelium radicis atrovirens; Phialocephala fortinii; microsclerotia; microsclérote

Document Type: Research Article

Publication date: August 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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