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Influence of carbon source on growth and mycotoxin production by isolates of Pyrenophora tritici-repentis from wheat

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Abstract:

The fungus Pyrenophora tritici-repentis can infect wheat kernels, causing red smudge, and has been shown to produce the anthraquinone mycotoxins emodin, catenarin, and islandicin. The growth of 8 fungal isolates from diverse regions was evaluated on various culture media and was found to be generally slowest on the semisynthetic Fries medium. The choice of carbon source had a significant effect on mycotoxin production, as assessed by high-performance liquid chromatography. The highest emodin concentration (194.18 ± 16.26 µg/g medium) was observed for isolate Alg 3-24 on Fries medium supplemented with fructose, while the highest catenarin concentration (302.54 ±13.92 µg/g medium) was observed for TS93-71B on Fries medium supplemented with starch. Islandicin was not produced by any isolate under the conditions tested. Evaluation of the dynamics of mycotoxin production by isolate 331-2 on V8-potato dextrose agar medium revealed a rapid accumulation of emodin and catenarin during the first week of incubation, followed by a large decline by 14 days. Differences in the growth of and mycotoxin production by isolates of P. tritici-repentis likely resulted from the differential composition of the media and (or) intraspecies variability. Accordingly, the optimization of growth medium should be considered when evaluating the potential of specific isolates for mycotoxin production.

Le champignon Pyrenophora tritici-repentis infecte les grains de blé, causant la maladie de la tache auréolée, et produit de l’émodine, de la caténarine, et de l’islandicine, des mycotoxines anthraquinones. La croissance de 8 isolats fongiques provenant de diverses régions a été évaluée dans différents milieux de culture, et a été trouvée généralement plus lente dans le milieu semi-synthétique Fries. Le choix de la source de carbone avait un effet significatif sur la production de mycotoxines, tel qu’évalué en chromatographie liquide à haute performance. La concentration la plus élevée d’émodine (194,18± 16,26 µg/g de milieu) a été observée chez l’isolat Alg 3-24 dans le milieu Fries supplémenté en fructose, alors que la concentration la plus élevée de caténarine (302,54 ± 13,92 µg/g de milieu) a été observée chez TS93-71B dans le milieu Fries supplémenté en amidon. L’islandicine n’était produite par aucun isolat dans les conditions testées. L’évaluation de la dynamique de production des mycotoxines par l’isolat 331-- dans une gélose V8-pomme de terre-dextrose a révélé une accumulation rapide d’émodine et de caténarine au cours de la première semaine d’incubation, suivie d’une diminution importante après 14 jours. Les différences dans la croissance et la production de mycotoxines par les isolats de P. tritici-repentis résultent vraisemblablement de la composition différentielle du milieu et (ou) de la variabilité intra-espèce. Ainsi, l’optimisation du milieu de culture devrait être prise en compte dans l’évaluation du potentiel de production de mycotoxines par des isolats spécifiques.

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2010

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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/2010/00000056/00000010/art00010
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