Purification and characterization of a phytoalexin elicitor from spores of the saprobe Mucor ramosissimus



Document title: Purification and characterization of a phytoalexin elicitor from spores of the saprobe Mucor ramosissimus
Journal: Revista brasileira de botanica
Database: PERIÓDICA
System number: 000279008
ISSN: 0100-8404
Authors: 1
2
3
Institutions: 1Universidade Estadual de Campinas, Departamento de Biologia Celular, Campinas, Sao Paulo. Brasil
2Instituto de Botanica, Secao de Fisiologia e Bioquimica de Plantas, Sao Paulo. Brasil
3University of Georgia, Complex Carbohydrate Research Center, Athens, Georgia. Estados Unidos de América
Year:
Season: Oct-Dic
Volumen: 28
Number: 4
Pages: 735-744
Country: Brasil
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Experimental
English abstract Plants accumulate antimicrobial compounds (phytoalexins) in response to a wide variety of microorganisms. Mucor ramosissimus Samutsevitsch is a saprobe capable of inducing phytoalexin production in soybean cotyledons and in the leaves of tropical Rubiaceae on whose surface it has been found. In the present study, the elicitor from M. ramosissimus was partially purified and the activity compared to that of a glucan elicitor isolated from Phytophthora sojae. Optimal isolation of the elicitor (based on fungal growth, yield of spores and elicitor activity) was achieved by autoclaving spores obtained from nine day-old cultures of the fungus. The elicitor was precipitated with ethanol and purified by chromatography on an anion exchange column, which retained the elicitor, and a Concanavalin A-affinity matrix, to which the elicitor did not bind. The purification resulted in a considerable increase (six-fold) in the specific activity of the elicitor. Neutral sugar composition, analyzed by HPLC, revealed the predominance of mannose, followed by glucose and galactose, whereas colorimetric quantification showed the presence of uronic acids. GC-MS analysis of the elicitor revealed the predominance of glucuronic acid and mannose. These results suggest that fragments of mucoran-type polysaccharides are the phytoalexin elicitors present in the spores of the saprobe M. ramosissimus. Our results also indicate for the first time that soybean cotyledon tissues can recognize fragments of glucuronic-acid heteropolymers as phytoalexin elicitors
Portuguese abstract Plantas acumulam compostos antimicrobianos (fitoalexinas) em resposta a uma grande variedade de microorganismos. Mucor ramosissimus Samutsevitsch é um fungo sapróbio capaz de induzir a produção de fitoalexinas em soja e em Rubiaceae nativas, sobre a superfície das quais ele é encontrado. Neste estudo, o eliciador de esporos de M. ramosissimus foi parcialmente purificado e sua atividade comparada ao glucano isolado de Phytophthora sojae. O ótimo de isolamento do eliciador (baseado no crescimento do fungo, no rendimento dos esporos e na atividade eliciadora) foi obtido a partir de esporos autoclavados de culturas do fungo com nove dias de idade. O eliciador foi precipitado com etanol e purificado por cromatografia de troca iônica, a qual reteve o eliciador, e por uma matriz de afinidade em Concanavalina-A, à qual o eliciador não se ligou. A purificação resultou em considerável aumento (seis vezes) de atividade específica do eliciador. Análises de açúcares neutros por HPLC revelaram a predominância de manose, seguida de glucose e galactose, enquanto que a quantificação por colorimetria mostrou a presença de ácidos urônicos. Análises do eliciador por GC-MS indicaram a predominância de ácido glucurônico e manose. Esses resultados sugerem que fragmentos de um polissacarídeo do tipo mucorano são os eliciadores de fitoalexinas presentes nos esporos de M. ramosissimus. Os resultados também indicam, pela primeira vez, que os tecidos de cotilédones de soja reconhecem fragmentos de heteropolímeros de ácidos urônicos como eliciadores de fitoalexinas
Disciplines: Agrociencias,
Biología,
Química
Keyword: Leguminosas,
Hongos,
Bioquímica,
Mucor ramosissimus,
Mucorano,
Soya,
Fitoalexinas
Keyword: Agricultural sciences,
Biology,
Chemistry,
Legumes,
Fungi,
Biochemistry,
Mucor ramosissimus,
Mucoran,
Soybean,
Phytoalexins
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