Molecular markers in ecology of ectomycorrhizal fungi

Abstract

Deoxyribonucleic acid (DNA) markers have been used in many studies to distinguish related species of ectomycorrhizal fungi or genotypes of a single species. These markers have been designed to identify defined strains of ectomycorrhizal fungi in forest nurseries and within the complex microbial communities of reforestation sites and natural ecosystems. Various polymerase chain reaction (PCR)-based methods revealed sequence polymorphisms in nuclear and mitochondrial ribosomal DNA of ectomycorrhizal fungi that can be used as highly informative markers for the structure and dynamics of genomes at the level of communities and populations. Markers based on random amplified polymorphic DNA (RAPD) or on microsatellite-primed PCR are suitable for identifying clones (genotypes) and describing the differentiation of populations of ectomycorrhizal fungi. Here we describe the procedures that allow the rapid typing of an ectomycorrhizal isolate from vegetative mycelium, fruiting bodies, as well as a single ectomycorrhizal root tip. Specific applications illustrated are: identification of fungal species and isolates; analysis of the persistence and dissemination of introduced exotic strains; and detection of gene flow between introduced strains and local forest populations. © Inra/Elsevier, Paris ectomycorrhiza / population structure / RAPD / rDNA / RFLP * Correspondence and reprints ** On leave from Ecole nationale du genie rural, des eaux et forêts, Paris. Résumé Techniques moléculaires d’identification des champignons ectomycorhiziens. Quelques exemples d’applications en écologie. Les techniques de diagnostic moléculaire permettant d’identifier les différentes espèces de champignons ectomycorhiziens, ou les génotypes au sein de ces espèces, se sont considérablement développées au cours des dernières années. Plusieurs types de marqueurs moléculaires ont été mis au point pour identifier des souches de champignons ectomycorhiziens, aussi bien dans les pépinières forestières que dans les sites de reforestations et les écosystèmes naturels. Diverses méthodes, basées sur la PCR, sont utilisées pour caractériser le polymorphisme des ADN ribosomaux nucléaires et mitochondriaux de ces champignons. Ce polymorphisme a permis d’aborder la structuration et la dynamique des communautés et des populations naturelles de symbiotes ectomycorhiziens. L’analyse RAPD et les empreintes génétiques obtenues par amplification des régions intermicrosatellitaires permettent d’identifier les différents génotypes et de décrire la genèse des populations mycorhiziennes. Cet article fait la synthèse des méthodes de diagnostic moléculaire développées afin d’identifier les mycélia et fructifications de champignons ectomycorhiziens, ainsi que leurs ectomycorhizes. Ces outils nous ont permis d’analyser la persistance et la dissémination d’une souche fongique exotique (Laccaria bicolor S238) introduite en pépinières, puis en plantations. © Inra/Elsevier, Paris ectomycorhize / structure des populations / RAPD / rDNA / RFLP

DOI: 10.1186/1297-9686-30-S1-S333

Cite this paper

@article{Martin1998MolecularMI, title={Molecular markers in ecology of ectomycorrhizal fungi}, author={Francis M Martin and M - A . Selosse and C{\'e}line Di Battista and Hassen Gherbi and Christine Delaruelle and Dominique Vairelles and Daniel Bouchard and François Le Tacon}, journal={Genetics Selection Evolution}, year={1998}, volume={30}, pages={1-23} }