The genome of Laccaria bicolor provides insights into mycorrhizal symbiosis

Mycorrhizal symbioses--the union of roots and soil fungi--are universal in terrestrial ecosystems and may have been fundamental to land colonization by plants. Boreal, temperate and montane forests all depend on ectomycorrhizae. Identification of the primary factors that regulate symbiotic development and metabolic activity will therefore open the door to understanding the role of ectomycorrhizae in plant development and physiology, allowing the full ecological significance of this symbiosis to be explored. Here we report the genome sequence of the ectomycorrhizal basidiomycete Laccaria bicolor (Fig. 1) and highlight gene sets involved in rhizosphere colonization and symbiosis. This 65-megabase genome assembly contains approximately 20,000 predicted protein-encoding genes and a very large number of transposons and repeated sequences. We detected unexpected genomic features, most notably a battery of effector-type small secreted proteins (SSPs) with unknown function, several of which are only expressed in symbiotic tissues. The most highly expressed SSP accumulates in the proliferating hyphae colonizing the host root. The ectomycorrhizae-specific SSPs probably have a decisive role in the establishment of the symbiosis. The unexpected observation that the genome of L. bicolor lacks carbohydrate-active enzymes involved in degradation of plant cell walls, but maintains the ability to degrade non-plant cell wall polysaccharides, reveals the dual saprotrophic and biotrophic lifestyle of the mycorrhizal fungus that enables it to grow within both soil and living plant roots. The predicted gene inventory of the L. bicolor genome, therefore, points to previously unknown mechanisms of symbiosis operating in biotrophic mycorrhizal fungi. The availability of this genome provides an unparalleled opportunity to develop a deeper understanding of the processes by which symbionts interact with plants within their ecosystem to perform vital functions in the carbon and nitrogen cycles that are fundamental to sustainable plant productivity.

Diversity, prevalence and virulence of fungal entomopathogens in colonies of the ant Formica selysi

The richness of the parasitic community associated with social insect colonies has rarely been investigated. Moreover, understanding how hosts and pathogens interact in nature is important to interpret results from laboratory experiments. Here, we assessed the diversity, prevalence and virulence of fungal entomopathogens present around and within colonies of the ant Formica selysi. We detected eight fungal species known to be entomopathogenic in soil sampled from the habitat of ants. Six of these entomopathogens were found in active nests, abandoned nests, and corpses from dump piles or live ants. A systematic search for the presence of three generalist fungal entomopathogens in ant colonies revealed a large variation in their prevalence. The most common of the three pathogens, Paecilomyces lilacinus, was detected in 44% of the colonies. Beauveria bassiana occurred in 17% of the colonies, often in association with P. lilacinus, whereas we did not detect Metarhizium brunneum (formerly M. anisopliae) in active colonies. The three fungal species caused significant mortality to experimentally challenged ants, but varied in their degree of virulence. There was a high level of genetic diversity within B. bassiana isolates, which delineated three genetic strains that also differed significantly in their virulence. Overall, our study indicates that the ants encounter a diversity of fungal entomopathogens in their natural habitat. Moreover, some generalist pathogens vary greatly in their virulence and prevalence in ant colonies, which calls for further studies on the specificity of the interactions between the ant hosts and their fungal pathogens.

Nematode community, trophic structure and population fluctuation in soybean fields

Temporal (monthly in three fields for 12 months) and spatial (once in 23 fields during March-April) samplings were conducted in the major soybean (Glycine max)-growing region of the Brazilian Federal District. Fifty-three nematode genera were found in both samplings, but 13 were detected only by the temporal sampling, and one only by the spatial sampling. Fifty-three percent were plant-parasites, 35% were bacterivores, and about 12% were fungivores, predators and omnivores constituted the community that was dominated by the genera Helicotylenchus (40% of total abundance), Acrobeles (15%), Cephalobus (7.6%), Meloidogyne(5.6%) and Pratylenchus (4.9%). Heterodera glycines was not found in this study. There were no differences in ten ecological measurements [Ds, H', Es, T, FF/BF, (FF+BF)/PP, MI, PPI, mMI, and Dorylaimida (%)] between the two sampling types, but differences in indexes d and J'. Plant parasite populations dropped at the end of the crop cycle, remained at low levels during the dry season and the seedling period, then increased again in the crop-growing season. Fungivores maintained their low populations throughout the year, increasing only in June and July, the post-harvest period, when soil fungi decomposed root tissue. The population of bacterivores slightly declined during the dry season and the initial rainy season, but peaked in the middle of the rainy season, apparently associated with soil humidity. In the five most abundant nematodes, those of Acrobeles and Pratylenchus were more populous in wet soils, Cephalobus and Meloidogyne adapted well in dry soils, but Helicotylenchus survived abundantly in a wide range of soil moisture.

First occurrence of Leightoniomyces phillipsii (Berk. & Leight.) D. Hawksw. & B. Sutton for South America

Leightoniomyces phillipsii (Berk. & Leight.) D. Hawksw. & B. Sutton, an anamorphic fungus, is described and illustrated for the first time for South America. This synnematous fungus with typical coarsely verrucose conidia was previously known to be associated only with lichens, but can be associated with plant roots. This discovery extends its habitat, geographical distribution, and ecosystem roles.

Sobrevivência de fungos fitopatogênicos habitantes do solo, em microcosmo, simulando solarização com prévia incorporação de materiais orgânicos

Os fungos fitopatogênicos habitantes do solo podem sobreviver por vários anos nesse ambiente por meio de estruturas de resistência, causando perdas em muitas culturas, por vezes, inviabilizando o pleno aproveitamento de vastas áreas agrícolas. O uso de materiais orgânicos no solo consorciado com a técnica de solarização propicia a retenção de compostos voláteis fungitóxicos emanados da rápida degradação dos materiais e que são letais a vários fitopatógenos. O objetivo deste experimento foi à prospecção de novos materiais orgânicos que produzissem voláteis fungitóxicos capazes de controlar fungos fitopatogênicos habitantes do solo, em condições de associação com a simulação da técnica de solarização (microcosmo). Portanto, o presente trabalho consistiu de seis tratamentos (Solarizado; Solarizado+Brócolos; Solarizado+Eucalipto; Solarizado+Mamona; Solarizado+Mandioca e Laboratório) e cinco períodos (0, 7, 14, 21 e 28 dias) para avaliar a sobrevivência de quatro fungos de solo (Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici Raça 2; Macrophomina phaseolina; Rhizoctonia solani AG-4 HGI e Sclerotium rolfsii). em cada uma das duas câmaras de vidro (microcosmo) por dia avaliado continha uma bolsa de náilon contendo as estruturas de resistência de cada fitopatógeno. Estruturas dos fitopatógenos foram mantidas também em condições de laboratório como referencial de controle. Todos os materiais quando associados à simulação da solarização propiciaram o controle de todos os fitopatógenos estudados, entretanto, foi observado variação no controle dos fungos. O tratamento que apenas simulou a solarização não controlou nenhum fitopatógeno.

Efeito da solarização e do brometo de metila sobre a comunidade de fungos do solo

A microbiota do solo é de grande importância no desenvolvimento de culturas. Os métodos de controle, químico (brometo de metila) e físico (solarização), alteram essa microbiota. O presente trabalho objetivou estudar o comportamento da comunidade de fungos em solo solarizado e fumigado (brometo de metila). O delineamento experimental foi de blocos ao acaso, com três tratamentos (solarização, brometo de metila e testemunha) e sete repetições. A comunidade de fungos do solo foi avaliada de forma quantitativa e qualitativa, em três momentos (antes, durante e após a solarização) com amostras coletadas de três profundidades (0-5; 10-15 e 20-25 cm). Durante a solarização ocorreu uma redução na comunidade de fungos do solo, em termos quantitativos, em todas as camadas amostradas. No entanto, essa diminuição foi mais significativa na camada superficial (0-5cm). em termos qualitativos, a solarização reduziu também o número de diferentes espécies de fungos do solo, mas na camada de 20-25 cm, essa diminuição foi a zero aos 56 dias de avaliação. A recolonização da microbiota do solo, em termos quantitativos, foi maior no tratamento com brometo de metila do que nos demais. Entretanto, esse aumento não foi o mesmo em termos qualitativos. Nos tratamentos solarizado e testemunha, o aumento na comunidade de fungos do solo foi acompanhado pela diversificação de espécies fúngicas.

Atividade da celulase de fungos isolados do solo da Estação Ecológica de Juréia-Itatins, São Paulo, Brasil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Agregação do solo e ocorrência de fungos micorrízicos arbusculares em sistemas de rotação de culturas

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Blendas de PVC/PCL foto/termo e biotratadas com fungos de solo (Phanerochaete chrysosporium e Aspergillus fumigatus)

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Microbiologia Aplicada) - IBRC

Variabilidade quantitativa de população microbiana associada às condições microclimáticas observadas em solo de floresta tropical úmida

Este estudo é uma proposta de contribuição científica ao entendimento das inter-relações entre densidade de populações de microorganismos de solo, associadas à variabilidade microclimática sazonal em floresta tropical úmida, considerando também estudo de caso de evento extremo. Alguns organismos vivos, especialmente microorganismos de solo, são muito sensíveis às pequenas variações microclimáticas (luminosidade, temperatura, umidade do solo, vento, calor sensível, calor latente, etc. Seguramente estes fatores condicionantes são importantes para o entendimento da distribuição espacial destes seres vivos em ecossistemas naturais, habitados por uma enorme variedade de microorganismos (fungos e bactérias). Estes foram estudados quanto sua distribuição e densidade, utilizando a técnica "Pour Plate" de contagem em placas de "Petri" seguindo a metodologia utilizada por De-Polli e Guerra, descrita por Clark. O estudo foi realizado em duas áreas experimentais, PPBio (área de floresta densa natural) e ESECAFLOR (área de um hectare coberta para simulação de seca prolongada) em Caxiuanã-PA, com medidas contínuas de variáveis microclimáticas térmicas, úmidas e precipitações, além da avaliação de padrões de distribuição espacial e temporal da abundância e riqueza das espécies, para estabelecer um sistema de monitoramento de fungos e bactérias de solo associado à variabilidade climática na floresta nacional de Caxiuanã. As áreas experimentais são predominantemente de Yellow Latossolo. As análises microbiológicas mostraram que fungos desenvolveram-se melhor em época seca e bactérias na época chuvosa. Suas populações diminuem com a profundidade, exceto em ambiente alterado. As correlações de variações sazonais entre populações de fungos e bactérias e as variáveis temperatura e umidade do solo, se estabeleceram satisfatoriamente para qualquer época do ano em ambos os sítios estudados.

Efeitos de herbicidas na microbiota do solo em sistema fechado

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Solarização em microcosmo: efeito de materiais vegetais na sobrevivência de fitopatógenos e na produção de voláteis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Aspergillus niger e Glomus clarum incrementam a disponibilidade de fósforo em Latossolos sob Urochloa brizantha

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Enxertia hipocotiledonar e convencional de maracujazeiro-amarelo sobre três porta-enxertos

Pós-graduação em Agronomia - FEIS