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Tolerância de fungos ectomicorrízicos a metais pesados em meio de cultura adicionado de solo contaminado

Tolerance of ectomycorrhizal fungi to heavy metal in culture media added of contaminated soil

Resumos

Os fungos ectomicorrízicos podem proteger a planta hospedeira da toxidez dos metais pesados. Contudo, a contaminação excessiva do solo por metais pode inibir o crescimento e a atividade destes, prejudicando a simbiose micorrízica. Avaliou-se o crescimento de nove isolados de Pisolithus tinctorius, dois de Suillus bovinus e um de Scleroderma sp. quanto ao efeito da adição de misturas de solo contaminado por Zn, Cd, Cu e Pb com areia em meio Melin-Norkrans modificado líquido, tendo sido a mistura testada em várias proporções. A adição de solo contaminado ao meio de cultura reduziu o crescimento de todos os isolados, exceto o PT-306 em meio que continha a mistura de solo-areia com baixas proporções de solo contaminado. Os isolados apresentaram grande variação intra e interespecí-fica em relação à tolerância à contaminação do meio via solo contaminado. Em geral, os isolados de P. tinctorius foram mais tolerantes que os de S. bovinus e o de Scleroderma sp., destacando-se o isolado PT-306, que foi considerado tolerante. Os demais isolados estudados apresentaram respostas variadas, mostrando-se os isolados de S. bovinus considerados, na literatura, como tolerantes a Zn, sensíveis à adição de solo contaminado ao meio. A produção de pigmentos extracelulares pelos isolados PT-306 e SB foi estimulada pela adição de solo contaminado ao meio de cultura e a maior produção de pigmentos do PT-306 pode estar envolvida com a maior tolerância deste à contaminação por metais pesados. O crescimento do isolado PT-306 aumentou com a adição da mistura solo-areia com pequenas proporções de solo contaminado ao meio de cultura. A adição de solo contaminado ao meio de cultura mostrou-se eficiente para avaliação do impacto da contaminação do solo por vários metais sobre os fungos ectomicorrízicos.

fungos ectomicorrízicos; metal pesado; tolerância; toxidez; pigmentos


Ectomycorrhizal symbiosis can play a crucial role in protecting plant roots from heavy metals. However, a high heavy metal contamination can inhibit ectomycorrhizal fungi growth and activity, negatively influencing mycorhizal symbiosis. The growth of nine isolates of Pisolithus tinctorius, two of Suillus bovinus and one of Scleroderma sp. was assessed to evaluate the effect of Zn, Cd, Cu and Pb contaminated soil-sand mixes added to the liquid culture media, at different proportions. Addition of contaminated soil to the media reduced mycelial growth of all isolates, except of PT-306 at media with low proportion of contaminated soil mixes. The isolates showed inter and intra-specific variations in multiple contaminated soil. In general, Pisolithus isolates were more tolerant than those of S. bovinus or Scleroderma sp., with PT-306 being the most tolerant. S. bovinus isolates considered tolerant to Zn were sensitive to multiple soil contamination. Production of extracellular pigments by PT-306 and SB was enhanced by either addition of contaminated soil and a larger production of PT-306 pigments can be involved with its greater tolerance to heavy metals. PT-306 growth was favored by the addition of a low proportion of contaminated soil into the media. The addition of heavy metal contaminated soil into media was efficient to assess the impact of heavy metal multi contamination on ectomycorrhizal fungi.

ectomycorrhizal fungi; heavy metal; tolerance; toxicity; pigments


SEÇÃO III - BIOLOGIA DO SOLO

Tolerância de fungos ectomicorrízicos a metais pesados em meio de cultura adicionado de solo contaminado(1 (1 ) Parte da Tese de Doutorado do primeiro autor, apresentada à Universidade Federal de Lavras - UFLA. Trabalho financiado pelo convênio CMM/FAEPE e FAPEMIG e apresentado na FertBIO'98 em Caxanbu. )

Tolerance of ectomycorrhizal fungi to heavy metal in culture media added of contaminated soil

P. H. GrazziottiI; J. O. SiqueiraII; F. M. MoreiraII; D. CarvalhoIII

ITécnico da Embrapa Mandioca e Fruticultura. Caixa Postal 007, CEP 44380-000 Cruz das Almas (BA). E-mail: grazziot@cnpmf.embrapa.br

IIProfessores Titular e Adjunto do Departamento de Ciência do Solo, Universidade Federal de Lavras - UFLA. CEP 37200-000 Lavras (MG). Bolsistas do CNPq

IIIProfessora Adjunta do Departamento de Ciência Florestal, UFLA

RESUMO

Os fungos ectomicorrízicos podem proteger a planta hospedeira da toxidez dos metais pesados. Contudo, a contaminação excessiva do solo por metais pode inibir o crescimento e a atividade destes, prejudicando a simbiose micorrízica. Avaliou-se o crescimento de nove isolados de Pisolithus tinctorius, dois de Suillus bovinus e um de Scleroderma sp. quanto ao efeito da adição de misturas de solo contaminado por Zn, Cd, Cu e Pb com areia em meio Melin-Norkrans modificado líquido, tendo sido a mistura testada em várias proporções. A adição de solo contaminado ao meio de cultura reduziu o crescimento de todos os isolados, exceto o PT-306 em meio que continha a mistura de solo-areia com baixas proporções de solo contaminado. Os isolados apresentaram grande variação intra e interespecí-fica em relação à tolerância à contaminação do meio via solo contaminado. Em geral, os isolados de P. tinctorius foram mais tolerantes que os de S. bovinus e o de Scleroderma sp., destacando-se o isolado PT-306, que foi considerado tolerante. Os demais isolados estudados apresentaram respostas variadas, mostrando-se os isolados de S. bovinus considerados, na literatura, como tolerantes a Zn, sensíveis à adição de solo contaminado ao meio. A produção de pigmentos extracelulares pelos isolados PT-306 e SB foi estimulada pela adição de solo contaminado ao meio de cultura e a maior produção de pigmentos do PT-306 pode estar envolvida com a maior tolerância deste à contaminação por metais pesados. O crescimento do isolado PT-306 aumentou com a adição da mistura solo-areia com pequenas proporções de solo contaminado ao meio de cultura. A adição de solo contaminado ao meio de cultura mostrou-se eficiente para avaliação do impacto da contaminação do solo por vários metais sobre os fungos ectomicorrízicos.

Termos de indexação: fungos ectomicorrízicos, metal pesado, tolerância, toxidez, pigmentos.

SUMMARY

Ectomycorrhizal symbiosis can play a crucial role in protecting plant roots from heavy metals. However, a high heavy metal contamination can inhibit ectomycorrhizal fungi growth and activity, negatively influencing mycorhizal symbiosis. The growth of nine isolates of Pisolithus tinctorius, two of Suillus bovinus and one of Scleroderma sp. was assessed to evaluate the effect of Zn, Cd, Cu and Pb contaminated soil-sand mixes added to the liquid culture media, at different proportions. Addition of contaminated soil to the media reduced mycelial growth of all isolates, except of PT-306 at media with low proportion of contaminated soil mixes. The isolates showed inter and intra-specific variations in multiple contaminated soil. In general, Pisolithus isolates were more tolerant than those of S. bovinus or Scleroderma sp., with PT-306 being the most tolerant. S. bovinus isolates considered tolerant to Zn were sensitive to multiple soil contamination. Production of extracellular pigments by PT-306 and SB was enhanced by either addition of contaminated soil and a larger production of PT-306 pigments can be involved with its greater tolerance to heavy metals. PT-306 growth was favored by the addition of a low proportion of contaminated soil into the media. The addition of heavy metal contaminated soil into media was efficient to assess the impact of heavy metal multi contamination on ectomycorrhizal fungi.

Index terms: ectomycorrhizal fungi, heavy metal, tolerance, toxicity, pigments.

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LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em agosto de 2000

Aprovado em maio de 2001

  • BÜCKING, H. & HEYSER, W. The effect of ectomycorrhizal on Zn uptake and distribution in seedlings of Pinus sylvestris L. Plant Soil, 167:203-212, 1994.
  • COLPAERT, J.V. & van ASSCHE, J.A. Heavy metal tolerance in some ectomycorrhizal fungi. Funct. Ecol., 1:415-421, 1987.
  • COLPAERT, J.V. & van ASSCHE, J.A. The effects of cadmium and the cadmium-zinc interaction on the axenic growth of ectomycorrhizal fungi. Plant Soil, 145:237-243, 1992a.
  • COLPAERT, J.V. & van ASSCHE, J.A. Zinc toxicity in ectomycorrhizal Pinus sylvestris Plant Soil, 143:201-211, 1992b.
  • COLPAERT, J.V. & van ASSCHE, J.A. The effects of cadmium on ectomycorrhizal Pinus sylvestris L.. New Phytol., 123:325-333, 1993.
  • CORDELL, C.E.; OWEN, J.H.; MARX, D.H. & FARLEY, M.E. Ectomycorrhizal fungi - Beneficial for mineland reclamation. In: NATIONAL SYMPOSIUM ON MINING, SEDIMENTOLOGY, AND RECLAMATION, Kentucky, 1987. Proceedings. Kentucky,, University of Kentucky, 1987. p.321-326.
  • DENNY, H.J. & WILKINS, D.A. Zinc tolerance in Betula spp.. III. Variation in response to zinc among ectomycorrhizal associates. New Phytol., 10:535-544, 1987.
  • DIXON, R.K. & BUSCHENA, C.A. Response of ectomycorrhizal Pinus banksiana and Picea glauca to heavy metals in soil. Plant Soil, 105:256-271, 1988.
  • EGERTON-WARBURTON, L.M. & GRIFFIN, B.J. Differential responses of Pisolithus tinctorius isolates to aluminum in vitro Can. J. Bot., 73:1229-1233, 1995.
  • FOGARTY, R.V. & TOBIN, J.M. Fungal melanins and their interactions with metals. Enzyme Microbo;;. Technol., 19:311-317, 1996.
  • GADD, G.M. Interactions of fungi with toxic metals. New Phytol., 124:25-60, 1993.
  • GADD, G.M. & DE ROME, L. Biosorption of copper by fungal melanin. Appl. Microbiol. Biotechnol., 29:610-617, 1988.
  • GOMES, E.A.; BARROS, E.G.; KASWYA, M.C.M. & ARAÚJO, E.F. Molecular characterization of Pisolithus spp. isolates by rDNA PCR-RFLP. Mycorrhiza, 8:197-202, 1999.
  • GRAZZIOTTI, P.H.; SIQUEIRA, J.O. & MOREIRA, F.M.S. Efeito de Zn, Cd e Cu no comportamento de fungos ectomicorrízicos em meio de cultura. R. Bras. Ci. Solo, 25:831-838, 2001.
  • HARTLEY, J.; CAIRNEY, J.W.G. & MEHARG, A.A. Do ectomycorrhizal fungi exhibit adaptive tolerance to potentially toxic metals in the environment? Plant Soil, 189:303-319, 1997a.
  • HARTLEY, J.; CAIRNEY, J.W.G.; SANDERS, F.E. & MEHARG, A.A. Toxic interactions of metal ions (Cd2+, Pb2+, Zn2+ and Sb3-) on in vitro biomass production of ectomycorrhizal fungi. New Phytol., 137:551-562, 1997b.
  • HEINRICH, P.A.; MULLIGAN, D.C. & PATRICK, J.W. The effect of ectomycorrhizas on the phosphorus and dry weight acquisition of Eucalyptus seedlings. Plant Soil, 109:147-149, 1988.
  • HOWE, R.; EVANS, R.L. & KETTERIDGE, S.W. Copper-binding proteins in ectomycorrhizal fungi. New Phytol., 135:123-131, 1997.
  • HUNTER, B.A.; JOHNSON, M.S. & THOMPSON, D.J. Ecotoxicology of copper and cadmium in a contaminated grassland ecosystem. I. Soil and vegetation contamination. J. Appl. Ecol., 24:573-586, 1987.
  • JONES, M.D. & HUTCHINSON, T.C. The effect of mycorrhizal infection on the response of Betula papyrifera to nickel and copper. New Phytol., 102:429-442, 1986.
  • JONES, M.D. & HUTCHINSON, T.C. The effects of nickel and copper on the axenic growth of ectomycorrhizal fungi. Can. J. Bot., 66:119-124, 1988.
  • JONES, M.D.; BROWNING, M.H.R. & HUTCHINSON, T.C. The influence of mycorrhizal associations on paper birch and jack pine seedlings when exposed to elevates copper, nickel or aluminium. Water Air Soil Poll., 31:441-448, 1986.
  • JONGBLOED, R.H. & BORST-PAUWELS, G.W.F.H. Differential response of some ectomycorrhizal fungi to cadmium in vitro. Acta Bot. Neerl., 39:241-246, 1990.
  • JUNGHANS, D.T.; GOMES, E.A.; GUIMARÃES, W.V.; BARROS, E.G. & ARAÚJO, E.F. Genetic diversity of the ectomycorrhizal fungus Pisolithus tinctorius based on RAPD-PCR analysis. Mycorrhiza, 7:243-248, 1998.
  • MARX, D.H. The influence of ectotrophic mycorrhizal fungi on the resistance of pine roots to pathogenic infections. I. Antagonism of mycorrhizal fungi to root pathogenic fungi and soil bacteria. Phytopathology, 59:153-163, 1969.
  • MARX, D.H. The practical significance of ectomycorrhiza in forest establishment. In: MARCUS WALLENBERG PRIZE SYMPOSIUM IN STOCKHOLM, Sweden, 1991, Lectures... Sweden, The Marcus Wallenberg Foundation, 1991. p.54-90.
  • PARKE, J.L.; LINDERMAN, R.G. & BLACK, C.H. The role of ectomycorrhizas in drought tolerance of Douglas-fir seedlings. New Phytol., 95:83-95, 1983.
  • RIBEIRO-FILHO, M.R.; CURI, N.; SIQUEIRA, J.O. & MOTTA, P.E.F. Metais pesados em solos de área de rejeitos de indústria de processamento de zinco. R. Bras. Ci. Solo, 23:453-464, 1999.
  • TAM, P.C.F. Heavy metal tolerance by ectomycorrhizal fungi and metal amelioration by Pisolithus tinctorius Mycorrhiza, 5:181-187, 1995.
  • VIEIRA, R.F. Efeito de fatores edáficos associados ao Cerrado no crescimento de Pisolithus tinctorius (Pers.) Coker e Couch em meio de cultura e na infecção micorrízica de Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden em condições controladas. Viçosa, Universidade Federal de Viçosa, 1984. 84p. (Tese de Mestrado)
  • (1
    ) Parte da Tese de Doutorado do primeiro autor, apresentada à Universidade Federal de Lavras - UFLA. Trabalho financiado pelo convênio CMM/FAEPE e FAPEMIG e apresentado na FertBIO'98 em Caxanbu.
  • Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      30 Set 2014
    • Data do Fascículo
      Dez 2001

    Histórico

    • Aceito
      Maio 2001
    • Recebido
      Ago 2000
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