New Records of Archaeorhizomycetes from Russia Revealed by Metagenomic Approach

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The class Archaeorhizomycetes (Taphrinomycotina, Ascomycota) is a cosmopolitan group of fungi associated with the plant root system. Representatives of this class are extremely poorly studied due to the difficulty of cultivation, but sequences belonging to Archaeorhizomycetes are often detected during sequencing of natural substrates. Four unique sequences belonging to Archaeorhizomycetes were obtained during a study of the diversity of fungi associated with the orchid Goodyera repens by next-generation high-throughput sequencing of the ITS2 site. One sequence identical to Archaeorhizomyces borealis was identified in Russia for the first time, while two sequences presumably belong to a yet undescribed genus. One sequence belonging to an undescribed species of the genus Archaeorhizomyces is the most frequently detected in all types of samples (sod-podzolic soil, coniferous tree roots, rhizosphere, and orchid roots). The presence of nucleotide sequences of representatives of this class in the root system of Goodyera repens was shown for the first time, and the presence of one sequence in free soil was shown for the first time. The sequences were deposited in the GenBank database.

About the authors

N. M. Bibikov

Lomonosov Moscow State University

Email: bibik0808@mail.ru
Russia, 119234, Moscow

E. Yu. Voronina

Lomonosov Moscow State University

Email: mvsadnik@list.ru
Russia, 119234, Moscow

A. V. Kurakov

Lomonosov Moscow State University

Author for correspondence.
Email: kurakov57@mail.ru
Russia, 119234, Moscow

References

  1. Buscardo E., Rodríguez-Echeverría S., Barrico L. et al. Is the potential for the formation of common mycorrhizal networks influenced by fire frequency? Soil Biol. Biochem. 2012. V. 46. P. 136–144. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2011.12.007
  2. GenBank. National Center for Biotechnology Information, 2022. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank. Accessed 14.10.2022.
  3. Genre A., Lanfranco L., Perotto S. et al. Unique and common traits in mycorrhizal symbioses. Nat. Rev. Microbiol. 2020. V. 18 (11). P. 649–660. https://doi.org/10.1038/s41579-020-0402-3
  4. Huang J., Nara K., Zong K. et al. Ectomycorrhizal fungal communities associated with Masson pine (Pinus massoniana) and white oak (Quercus fabri) in a manganese mining region in Hunan Province, China. Fungal Ecol. 2014. V. 9. P. 1–10. https://doi.org/10.1016/j.funeco.2014.01.001
  5. Kõljalg U., Nilsson H.R., Schigel D. et al. The taxon hypo-thesis paradigm – on the unambiguous detection and communication of taxa. Microorganisms. 2020. V. 8 (12). P. 1910. https://doi.org/10.3390/microorganisms8121910
  6. Lindahl B.D., Ihrmark K., Boberg J. et al. Spatial separation of litter decomposition and mycorrhizal nitrogen uptake in a boreal forest. New Phytol. 2007. V. 173 (3). P. 611–620. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2006.01936.x
  7. Malysheva E.F., Malysheva V.F., Shchepin O.N. et al. Wildfire influence on structure and species composition of ectomycorrhizal fungal communities in pine forests in northwest Russia: the results of metagenomic analysis. Mikologiya i fitopatologiya. 2018. V. 52 (5). P. 328–348. https://doi.org/10.1134/S0026364818050057
  8. Menkis A., Burokienė D., Gaitnieks T. et al. Occurrence and impact of the root-rot biocontrol agent Phlebiopsis gigantea on soil fungal communities in Picea abies forests of northern Europe. FEMS Microbiol. Ecol. 2012. V. 81 (2). P. 438–445. https://doi.org/10.1111/j.1574-6941.2012.01366.x
  9. Menkis A., Urbina H., James T.Y. et al. Archaeorhizomyces borealis sp. nov. and a sequence-based classification of related soil fungal species. Fungal Biol. 2014. V. 118 (12). P. 943–955. https://doi.org/10.1016/j.funbio.2014.08.005
  10. Miyamoto Y., Maximov T.C., Kononov A. et al. Soil propagule banks of ectomycorrhizal fungi associated with Larix cajanderi above the treeline in the Siberian Arctic. Mycoscience. 2022. V. 63 (4). P. 142–148. https://doi.org/10.47371/mycosci.2022.05.002
  11. Motiejūnaitė J., Kačergius A., Kasparavičius J. et al. Response of ectomycorrhizal and other Pinus sylvestris root-associated fungi to the load of allochthonous material from a great cormorant colony. Mycorrhiza. 2021. V. 31 (4). P. 471–481. https://doi.org/10.1007/s00572-021-01034-5
  12. Prenafeta Boldú F.X.P., Summerbell R.C., de Boer W. et al. Biodiversity and ecology of soil fungi in a primary succession of a temperate coastal dune system. Nova Hedwigia. 2014. V. 99 (3–4). P. 347–372. https://doi.org/10.1127/0029-5035/2014/0203
  13. Qin J., Zhang W., Ge Z.W. et al. Molecular identifications uncover diverse fungal symbionts of Pleione (Orchida-ceae). Fungal Ecol. 2019. V. 37. P. 19–29. https://doi.org/10.1016/j.funeco.2018.10.003
  14. Rosling A., Cox F., Cruz-Martinez K. et al. Archaeorhizomycetes: unearthing an ancient class of ubiquitous soil fungi. Science. 2011. V. 333 (6044). P. 876–879. https://doi.org/10.1126/science.1206958
  15. Rosling A., Timling I., Taylor D.L. Archaeorhizomycetes: patterns of distribution and abundance in soil. In: B.A. Horwitz, P.K. Mukherjee, M. Mukherjee (eds). Genomics of soil-and plant-associated fungi. Springer, Berlin, Heidelberg, 2013. P. 333–349. https://doi.org/10.1007/978-3-642-39339-6_14
  16. Schadt C.W., Rosling A. Global diversity and geography of soil fungi. Minus one widespread group. Science. 2015. V. 348 (6242). https://doi.org/10.1126/science.aaa4269
  17. Suetsugu K., Matsuoka S., Shutoh K. et al. Mycorrhizal communities of two closely related species, Pyrola subaphylla and P. japonica, with contrasting degrees of mycoheterotrophy in a sympatric habitat. Mycorrhiza. 2021. V. 31 (2). P. 219–229. https://doi.org/10.1007/s00572-020-01002-5
  18. Taylor D.L., Hollingsworth T.N., McFarland J.W. et al. A first comprehensive census of fungi in soil reveals both hyperdiversity and fine-scale niche partitioning. Ecol. Monogr. 2014. V. 84. P. 3–20. https://doi.org/10.1890/12-1693.1
  19. Uesugi T., Nakano M., Selosse M.A. et al. Pyrola japonica, a partially mycoheterotrophic Ericaceae, has mycorrhizal preference for russulacean fungi in central Japan. Mycorrhiza. 2016. V. 26 (8). P. 819–829. https://doi.org/10.1007/s00572-016-0715-2
  20. UNITE. 2022. https://unite.ut.ee/index.php. Accessed 14.10.2022.
  21. Urban A., Puschenreiter M., Strauss J. et al. Diversity and structure of ectomycorrhizal and co-associated fungal communities in a serpentine soil. Mycorrhiza. 2008. V. 18 (6). P. 339–354. https://doi.org/10.1007/s00572-008-0189-y
  22. Voronina E.Y., Malysheva E.F., Malysheva V.F. et al. A mixo-trophy is in question: new data on fungal community associated with photosynthetic terrestrial orchid Goodyera repens. Botanica Pacifica. 2018. V. 7 (1). P. 51–61. https://doi.org/10.17581/bp.2018.07106
  23. Zhang X.Y., Tang G.L., Xu X.Y. et al. Insights into deep-sea sediment fungal communities from the East Indian Ocean using targeted environmental sequencing combined with traditional cultivation. PLOS One. 2014. V. 9 (10). P. 109–118. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0109118

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (763KB)
Indexing metadata
3.

Download (89KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 N.M. Bibikov, E.Yu. Voronina, A.V. Kurakov

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».