Mycopathologia et mycologia applicata

, Volume 42, Issue 3–4, pp 315–368 | Cite as

Étude de Gilbertella: I. Influence des facteurs physiques et nutritifs sur la morphologie de gilbertella persicaria (Eddy) Hesseltine et Gilbertella persicaria var. indica Mehrotra et mehrotra. II. Étude comparative biochimique. Position taxonomique

  • Madhava Das Mehrotra
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Abstract

A comparative morphological, physiological and biochemical study ofGilbertella persicaria andGilbertella persicaria var.indica has been made. The two organisms differ not only in the morphological characters (phototropic branched hyphae bearing sporangia and rate of growth) but also in their cellular contents, with regard to amino acids, organic acids, lipids and fatty acids.

Quantitative determinations of the free amino acids during the course of development of the species and the variety in media containing different sugars, show that the two organisms differ in the following groups of amino acids: glutamic acid group, glycine-alanine group and tyrosine group.

The species synthesizes citric acid, malic acid, succinic acid, fumaric acid and one unknown organic acid, whereas the variety synthesizes glyceric acid, lactic acid and two unknown acids in addition to the first four organic acids of the species.

The amount of lipids in the variety is higher than that of the species under all the cultural conditions. Further, the difference between the two organisms lies in oleic acid. This acid is three times and less than one time more in quantity in the species than in the variety with mannose and trehalose, respectively. From the biochemical studies it is evident that the metabolism of the two organisms is different.

The taxonomic position ofGilbertella has been discussed. The important morphological and physiological characters in which the genus shows similarities with the Choanephoraceae are: morphology of asexual apparatus and negligible or no growth in the absence of thiamine. On the other hand, the genus exhibits a number of morphological and physiological differences from the family Choanephoraceae.

Sporulation inGilbertella is more intense than in the family. Besides, it produces phototropic branched hyphae bearing sporangia. Normally the family produces two different asexual structures (sporangia and sporangiola inBlakeslea: sporangia and conidia inChoanephora), whereas in the genus only sporangia are produced. Sporangia in the genus, unlike the family, deliquisce at maturity.

Zygospores in the genus, unlike the characteristic sexual spores of the family, are Mucor-type.Gilbertella persicaria (IMI 101698) is found to develop a good number of Mucor-type zygospores, when mated withMucor luteus (obtained from Prof.Montant). No such mating is reported between Choanephoraceae andMucor spp.

The rate and amount of growth ofGilbertella is generally much superior to that of the family. The genus grows and sporulates satisfactorily at low pH values (2.5 and 3.0) which are not suitable for the family. Besides, it utilizes quite satisfactorily both nitrite and nitrate nitrogen, whereas the family fails to grow on these nitrogen compounds.

The genus may be separated from the family Choanephoraceae in view of the characteristic physiological differences and Mucor-type zygospores, and suitably placed in the Mucoraceae after broadening the concept of the family to include forms with appendaged sporangiospores (Hesseltine, 1960). A detailed study of lipids inG. persicaria by column chromatography has been made and the thirteen different fractions have been analysed. The fraction no. 12 richest in phospholipids (with and without amino groups) was analysed for amino acids. It was found to contain 33.14% of ethanolamine. Further, it contained glycerol, mannose and an unidentified sugar.

A new method for measuring sporulation inGilbertella persicaria with the help of Densitometer ‘Chromoscan’ is described. This method is suitable for fungi with intense and homogenous sporulation on solid agar medium.

Resume

Une étude comparative morphologique, physiologique et biochimique deGilbertella persicaria etGilbertella persicaria var.indica a été effectuée. Les deux organismes diffèrent non seulement par les caractères morphologiques (les hyphes phototropiques ramifiées portant des sporanges; et la vitesse de croissance) mais aussi par leurs contenus cellulaires en ce qui concerne les acides aminés, les acides organiques, les lipides et les acides gras.

L'analyse quantitative des acides aminés libres constitutifs au cours du développement de l'espèce et de sa variété, cultivées sur différents sucres, montre des différences importantes entre les deux organismes. Ces différences résident dans les groupes suivants d'acides amines: groupe de l'acide glutamique, groupe du glycocolle-alanine et groupe de la tyrosine.

L'espèce synthétise les acides citrique, malique, succinique, fumarique et un acide organique inconnu, tandis que la variété synthétise les acides glycerique, lactique et deux acides organiques inconnus; en plus les quatre premiers acides organiques de l'espèce.

La synthèse des lipides chez les deux organismes est influencée par les facteurs physiques ainsi que par les facteurs nutritifs. De plus, la quantité de lipides synthétisée chez la variété est généralement plus élevée que chez l'espèce. Une différence très importante entre les deux champignons relative à l'acide oléique apparaît lorsqu'ils sont cultivés sur un milieu contenant du mannose ou du tréhalose. Avec l'espèce cet acide est trois fois plus abondant qu'avec variété sur le tréhalose, cet acide n'excède guère la moitié de la valeur obtenue avec la variété.

La position taxonimique deGilbertella a été discutée. Les caractères morphologiques et physiologiques importants par lesquels le genre montre des similitudes avec les Choanéphoracées sont: la morphologie de l'appareil asexué et une croissance négligeable ou nulle en absence de thiamine. Par contre, le genre montre un certain nombre de différences morphologiques et physiologiques avec la famille.

La sporulation deGilbertella est plus importante que celle des diverses espèces de Choanéphoracées. Il existe d'autre part dans le genre des hyphes phototropiques très caractéristiques. La famille des Choanéphoracées forme deux types de fructifications asexuelles: sporanges et sporangioles (Blakeslea): sporanges et conidies (Choanéphora) alors queGilbertella ne produit que des sporanges déliquescentes à maturité.Gilbertella forme normalement de très nombreuses chlamydospores à l'inverse des Choanéphoracées.

Les zygospores deGilbertella sont de typeMucor et peuvent même provenir du croisement deGilbertella persicaria (IMI 101698) etMucor luteus, alors que cette aptitude n'a pas été observée avec les Choanéphoracées.

La croissance deGilbertella est plus rapide que celle des Choanéphoracées et le poids sec normalement plus élevé; les pH acides (2.5 et 3) sont mieux supportés parGilbertella que par les Choanéphoracées; ces dernières à l'inverse deGilbertella n'assimilent pas l'azote minéral (nitrite ou nitrate).

En définitive, les différences d'ordre morphologique entre le genreGilbertella et les Choanéphoracées sont donc confirmées par les caractéristiques physiologiques et biochimiques que nous venons de mettre en évidence et nous adopterons la conception d'Hesseltine (1960) qui suggérait de rangerGilbertella chez les Mucoracées et la considérerons comme parfaitement acceptable.

Une nouvelle méthode pour mesurer la sporulation chezGilbertella persicaria à l'aide du Densitomètre ‘Chromoscan’ est décrite. Cette méthode est convenable pour les champignons sporulant d'une manière intense et homogène sur les milieux gélosés.

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Copyright information

© Dr. W. Junk N.V. 1970

Authors and Affiliations

  • Madhava Das Mehrotra
    • 1
  1. 1.Laboratoire de Cryptogamie, Faculté des SciencesUniversité de ToulouseFrance

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