Published April 8, 2020
| Version v1
Publication
Open
Unravelling the Role of Melanin in Cd and Zn Tolerance and Accumulation of Three Dark Septate Endophytic Species
Creators
- 1. Interdisciplinary Laboratory for Continental Environments
- 2. Centre Technique Interprofessionnel des Oléagineux Métropolitains
- 3. Assiut University
- 4. Leibniz Institute of Vegetable and Ornamental Crops
- 5. Chrono-Environment Laboratory
- 6. Université de Lorraine
- 7. University of Applied Sciences Erfurt
- 8. Plant Protection Institute
Description
Dark septate endophytes (DSEs) are often trace element (TE)-tolerant fungi and are abundant in TE-polluted environments. The production of melanin, a black polymer found in cell walls, was hypothesized by several authors to play a role in the TE tolerance of DSEs. To test this hypothesis, we established a series of experiments using albino strains and melanin inhibitors and examined the responses to Cd and Zn. Six DSEs belonging to genera Cadophora sp., Leptodontidium sp. and Phialophora mustea, were evaluated. The strains mainly produced 1,8-dihydroxynaphthalene (DHN) melanin whereas 3,4-dihydroxyphenylalanin melanin was also synthetized. Cd and Zn decreased melanin synthesis in most of the strains. A reduction in melanin concentration in hyphae through the use of tricyclazole, an inhibitor of DHN-melanin synthesis, did not reduce the tolerance of the strains to Cd and Zn. Similarly, albino mutants of Leptodontidium sp. were not more sensitive to Cd and Zn than the WT strain. Moreover, tricyclazole-treated colonies accumulated less Cd but more Zn compared to untreated colonies. The Cd and Zn contents of Leptodontidium albino strains were variable and similar to that of the WT. The results suggest that melanin production is not an important functional trait that contributes to Cd and Zn tolerance, but might contribute to Cd accumulation.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
غالبًا ما تكون النابتات الداخلية الحاجزة الداكنة (DSEs) فطريات متسامحة مع العناصر النزرة (TE) وتكون وفيرة في البيئات الملوثة بـ TE. افترض العديد من المؤلفين أن إنتاج الميلانين، وهو بوليمر أسود موجود في جدران الخلايا، يلعب دورًا في تحمل TE لـ DSEs. لاختبار هذه الفرضية، أنشأنا سلسلة من التجارب باستخدام سلالات الأمهق ومثبطات الميلانين وفحصنا الاستجابات لـ Cd و Zn. ستة DSEs ينتمون إلى أجناس Cadophora sp.، تم تقييم Leptodontidium sp. و Phialophora mustea. أنتجت السلالات بشكل أساسي 1،8 -ثنائي هيدروكسينافثالين (DHN) الميلانين في حين تم تصنيع 3،4 -ثنائي هيدروكسي فينيل ألانين الميلانين أيضًا. قلل CD و Zn من تخليق الميلانين في معظم السلالات. لم يقلل انخفاض تركيز الميلانين في الخيوط من خلال استخدام تريسيكلازول، وهو مثبط لتخليق DHN - melanin، من تحمل السلالات إلى Cd و Zn. وبالمثل، لم تكن طفرات الأمهق من Leptodontidium sp. أكثر حساسية لـ Cd و Zn من سلالة WT. علاوة على ذلك، تراكمت المستعمرات المعالجة بالترايسيكلزول أقل من الكادميوم ولكن أكثر من الزنك مقارنة بالمستعمرات غير المعالجة. كانت محتويات CD و Zn من سلالات Leptodontidium albino متغيرة ومشابهة لتلك الموجودة في WT. تشير النتائج إلى أن إنتاج الميلانين ليس سمة وظيفية مهمة تساهم في تحمل الكادميوم والزنك، ولكنها قد تسهم في تراكم الكادميوم.Translated Description (French)
Les endophytes septés sombres (EDS) sont souvent des champignons tolérants aux oligo-éléments (ET) et sont abondants dans les environnements pollués par les ET. Plusieurs auteurs ont émis l'hypothèse que la production de mélanine, un polymère noir présent dans les parois cellulaires, jouait un rôle dans la tolérance TE des DSE. Pour tester cette hypothèse, nous avons établi une série d'expériences utilisant des souches albinos et des inhibiteurs de la mélanine et examiné les réponses au Cd et au Zn. Six DSE appartenant aux genres Cadophora sp., Leptodontidium sp. et Phialophora mustea, ont été évalués. Les souches produisaient principalement de la mélanine 1,8-dihydroxynaphtalène (DHN) alors que la mélanine 3,4-dihydroxyphénylalanine était également synthétisée. Le Cd et le Zn ont diminué la synthèse de mélanine dans la plupart des souches. Une réduction de la concentration de mélanine dans les hyphes par l'utilisation du tricyclazole, un inhibiteur de la synthèse de DHN-mélanine, n'a pas réduit la tolérance des souches au Cd et au Zn. De même, les mutants albinos de Leptodontidium sp. n'étaient pas plus sensibles au Cd et au Zn que la souche WT. De plus, les colonies traitées au tricyclazole ont accumulé moins de Cd mais plus de Zn par rapport aux colonies non traitées. Les teneurs en Cd et Zn des souches de Leptodontidium albino étaient variables et similaires à celles du WT. Les résultats suggèrent que la production de mélanine n'est pas un trait fonctionnel important qui contribue à la tolérance au Cd et au Zn, mais pourrait contribuer à l'accumulation de Cd.Translated Description (Spanish)
Los endófitos septados oscuros (DSE) son a menudo hongos tolerantes a oligoelementos (TE) y abundan en ambientes contaminados con TE. Varios autores plantearon la hipótesis de que la producción de melanina, un polímero negro que se encuentra en las paredes celulares, desempeña un papel en la tolerancia TE de los DSE. Para probar esta hipótesis, establecimos una serie de experimentos utilizando cepas albinas e inhibidores de melanina y examinamos las respuestas a Cd y Zn. Seis DSE pertenecientes a los géneros Cadophora sp., Leptodontidium sp. y Phialophora mustea. Las cepas produjeron principalmente 1,8-dihidroxinaftaleno (DHN) melanina, mientras que la 3,4-dihidroxifenilalanina melanina también se sintetizó. Cd y Zn disminuyeron la síntesis de melanina en la mayoría de las cepas. Una reducción en la concentración de melanina en las hifas mediante el uso de triciclazol, un inhibidor de la síntesis de DHN-melanina, no redujo la tolerancia de las cepas a Cd y Zn. De manera similar, los mutantes albinos de Leptodontidium sp. no fueron más sensibles a Cd y Zn que la cepa WT. Además, las colonias tratadas con triciclazol acumularon menos Cd pero más Zn en comparación con las colonias no tratadas. Los contenidos de Cd y Zn de las cepas de Leptodontidium albino fueron variables y similares a los del WT. Los resultados sugieren que la producción de melanina no es un rasgo funcional importante que contribuya a la tolerancia a Cd y Zn, pero podría contribuir a la acumulación de Cd.Files
pdf.pdf
Files
(3.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:cd922c82ae445d2e9b35ec1e0f7d958f
|
3.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- كشف دور الميلانين في تحمل الكادميوم والزنك وتراكم ثلاثة أنواع داخلية من الحاجز الداكن
- Translated title (French)
- Démêler le rôle de la mélanine dans la tolérance au Cd et au Zn et l'accumulation de trois espèces endophytes septates foncées
- Translated title (Spanish)
- Desentrañando el papel de la melanina en la tolerancia y acumulación de Cd y Zn de tres especies endofíticas septadas oscuras
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3015819027
- DOI
- 10.3390/microorganisms8040537
References
- https://openalex.org/W1966707912
- https://openalex.org/W1968040857
- https://openalex.org/W1973038065
- https://openalex.org/W1979501208
- https://openalex.org/W1985556301
- https://openalex.org/W1987916789
- https://openalex.org/W1991934842
- https://openalex.org/W1993018360
- https://openalex.org/W2002736511
- https://openalex.org/W2002753514
- https://openalex.org/W2005231882
- https://openalex.org/W2015816202
- https://openalex.org/W2017699697
- https://openalex.org/W2019931618
- https://openalex.org/W2027933379
- https://openalex.org/W2029409775
- https://openalex.org/W2030273360
- https://openalex.org/W2045378930
- https://openalex.org/W2045965378
- https://openalex.org/W2054445746
- https://openalex.org/W2055622123
- https://openalex.org/W2056550878
- https://openalex.org/W2063452459
- https://openalex.org/W2064797293
- https://openalex.org/W2064863564
- https://openalex.org/W2066513976
- https://openalex.org/W2084382620
- https://openalex.org/W2092274597
- https://openalex.org/W2098284281
- https://openalex.org/W2106276549
- https://openalex.org/W2107402795
- https://openalex.org/W2108313755
- https://openalex.org/W2108640886
- https://openalex.org/W2137189214
- https://openalex.org/W2137220271
- https://openalex.org/W2137559260
- https://openalex.org/W2145259682
- https://openalex.org/W2146071936
- https://openalex.org/W2146918829
- https://openalex.org/W2151481163
- https://openalex.org/W2162379022
- https://openalex.org/W2166258467
- https://openalex.org/W2172145976
- https://openalex.org/W2182807052
- https://openalex.org/W2217479812
- https://openalex.org/W2292613835
- https://openalex.org/W2460994992
- https://openalex.org/W2580206734
- https://openalex.org/W2594239542
- https://openalex.org/W2608230951
- https://openalex.org/W2615977709
- https://openalex.org/W2719018603
- https://openalex.org/W2763899796
- https://openalex.org/W2792594652
- https://openalex.org/W2801098730
- https://openalex.org/W2898028218
- https://openalex.org/W2974596958
- https://openalex.org/W2988816565
- https://openalex.org/W2997576141
- https://openalex.org/W4243085586
- https://openalex.org/W920339360