Canadian Journal of Botany
2001: 79(10): 1211-1216.

Characterization of Pinus ectomycorrhizas from mixed conifer and pygmy forests using morphotyping and molecular methods

N. Wurzburger1, M.I. Bidartondo2 and C.S. Bledsoe3

2 University of California at Berkeley, Department of Environmental Science, Policy and Management, 321 Koshland Hall, Berkeley, California 94720-3102.


Abstract
We used morphotyping and molecular methods to characterize ectomycorrhizas of bishop pine (Pinus muricata D. Don) and Bolander pine (Pinus contorta ssp. bolanderi (Parl.) Critchf.) from mixed conifer and hydric pygmy forests on the northern California coast. Sixteen ectomycorrhizal morphotypes were described, producing 15 internal transcribed spacer restriction fragment length polymorphism (ITS-RFLP) types, and 12 were identified via ITS sequencing. From a given site, all root tips of a specific morphotype produced identical ITS-RFLP patterns. However, sometimes two morphotypes produced the same ITS-RFLP type, and sometimes samples of the same morphotype from two different sites produced two different ITS-RFLP types. These results indicate that surveys of ectomycorrhizal fungi based on morphology alone are not sufficient, and that grouping morphotypes prior to molecular analysis can expedite the process. Ectomycorrhizas from mixed conifer included Russuloid sp., Tomentella sublilacina (Ellis & Holw.) Wakef., Tuber sp., and two Thelephoroid species. Ectomycorrhizas from hydric pygmy included two Dermocybe spp., a Cortinarius sp., two Thelephoroid spp., and Suillus tomentosus (Kauffman) Singer. Both plant communities contained Cenococcum geophilum Fr.:Fr. The hydric pygmy sites were more similar to each other than to the mixed conifer site (Jaccard similarity). The presence of ectomycorrhizal taxa in one plant community type may reflect biotic (host specificity) or abiotic (soil fertility or hydrology) adaptation.

Key words: ectomycorrhiza, bishop pine, Pinus muricata, Bolander pine, Pinus contorta ssp. bolanderi, morphotyping, ITS-RFLP.

Résumé

Les auteurs ont utilisé des méthodes de caractérisation morphologique et moléculaire pour classifier les ectomycorhizes du pin Bishop (Pinus muricata D. Don) et du pin Bolander (Pinus contorta ssp. bolanderi (Parl. Crithf.) venant dans des forêts conifériennes mixtes et naines hydriques de la côte du nord de la Californie. Les auteurs décrivent 16 morphotypes d'ectomycorhize et présentent 15 types d' ITS-RFLP, dont 12 identifiés via le séquençage des ITS. Pour un site donné, tous les apex racinaires d'un morphotype spécifique produisent des patrons ITS-RFLP identiques. Quelques fois cependant, 2 morphotypes produisent le même type d'ITS-RFLP, et à l'occasion des échantillons du même morphotype provenant de deux sites différents produisent deux types de ITS-RFLP distincts. Ces résultats indiquent que l'observation des ectomycorhizes basée sur la seule morphologie n'est pas suffisante et que le regroupement de morphotypes avant l'analyse moléculaire, constitue un procédé expéditif. Les ectomycorhizes de la forêt coniférienne mixte incluent une espèce russulloïde, le Tomentella sublilacina (Ellis & Holw.) Wakef., un Tuber sp., et deux espèces théléphorioïdes. Les ectomycorhizes de la forêt naine humide incluent deux Dermacybe spp., un Cortinarius sp., deux espèces théléphorioïdes, et le Suillus tomentosus (Kauffman) Singer. Les deux communautés végétales contiennent du Cenococcum geophilum Fr.:Fr. Les sites de forêt naine hydrique se ressemblent plus l'un l'autre que le site de forêt coniférienne mixte (similarité de Jaccard). La présence des taxons ectomycorhiziens dans un type de communauté végétale peut refléter une adaptation biotique (spécificité à l'hôte) ou abiotique (fertilité du sol ou hydrologie).

Mots clés : ectomycorhize, pin Bishop, Pinus muricta, pin Bolander, Pinus contorta ssp. bolanderi, morphotypage ITS-RFLP.


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