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Genetic and phenotypic diversity of geographically different isolates of Glomus mosseae

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Abstract:

In this work, we combined morphological taxonomy and molecular methods to investigate the intraspecific diversity of Glomus mosseae, whose global distribution has been reviewed by a survey of scientific literature and Web-available records from international germplasm collections (International Culture Collection of Vesicular Arbuscular Mycorrhizal Fungi and International Bank of Glomeromycota). We surveyed 186 publications reporting the occurrence of G. mosseae from at least 474 different sites from 55 countries throughout all continents, producing a geographical map of their distribution. The relationships among G. mosseae isolates originating from Europe (United Kingdom), the United States (Arizona, Florida, and Indiana), Africa (Namibia), and West Asia (Syria) were analyzed. The level of resolution of internal transcribed spacer (ITS) sequences strongly supports the morphological species definition of G. mosseae. An ITS - restriction fragment length polymorphism assay with the enzyme HinfI yielded a unique profile for all G. mosseae isolates, allowing a straightforward identification of this morphospecies. Genetic variability among G. mosseae isolates was revealed by the inter-simple-sequence repeat (ISSR) - polymerase chain reaction: the magnitude of genetic divergence shown by the investigated geographical isolates was higher than 50%, consistent with previous data on vegetative compatibility and functional diversity. The variability of ISSR patterns suggests that intraspecific diversity is much higher than that foreseen by morphology and rDNA regions, and should be further investigated by using other genes, such as those related to functional diversity.

Nous avons combiné dans cette étude des méthodes de taxonomie morphologique et moléculaire pour examiner la diversité intraspécifique chez Glomus mosseae, dont la distribution globale a été révisée lors d’une analyse de la littérature scientifique et des données de banques internationales de matériel génétique disponibles sur Internet (INVAM et IBG). Nous avons étudié 186 publications qui rapportent la présence de G. mosseae dans 474 sites différents de 55 pays à travers tous les continents, pour produire une carte géographique de leur distribution. Les relations qui existent entre les isolats provenant d’Europe (Royaume-Uni), des États-Unis (Arizona, Floride et Indiana), d’Afrique (Namibie) et de l’Asie de l’Ouest (Syrie) ont été analysées. Le niveau de résolution des séquences transcrites de l’espaceur interne (ITS) appuie fortement la définition morphologique de l’espèce G. mosseae. Un RFLP des ITS réalisé avec l’enzyme HinfI a généré un profil unique chez tous les isolats de G. mosseae, permettant une identification directe de cette morphoespèce. La variabilité génétique retrouvée parmi les isolats de G. mosseae a été révélée par une ISSR-PCR : la magnitude de la divergencegénétique démontrée par les isolats géographiques était supérieure à 50 %, concordant avec les résultats précédents obtenus sur la compatibilité végétative et la diversité fonctionnelle. La variabilité des patrons d’ISSR suggère que la diversité intraspécifique est plus élevée que prévu par la morphologie et l’analyse de l’ADNr, et qu’elle devrait être davantage étudiée avec d’autres gènes tels ceux qui sont associés à la diversité fonctionnelle.

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2009

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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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nrc/cjm/2009/00000055/00000003/art00004
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