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Selective screening: isolation of fungal strains from contaminated soils in Austria Cover

Selective screening: isolation of fungal strains from contaminated soils in Austria

Open Access
|Mar 2018

Figures & Tables

Figure 1

Regression model of PAH ratio against fungal colonies and fungal colonies isolated from each sample. A: Ratio of high molecular weight (HMW) PAHs to total PAHs on the y-axis against the total number of fungal colonies (x-axis) was plotted. A linear regression was done (black line) using the samples with low HMW/total PAH ratio (blue dots) with a confidence interval of 95% (blue line). The excluded samples with high HMW/total PAH ratio (indicating high age) was colored in green and excluded from the linear regression. B: Number of fungal colonies isolated from each sample grown on toluene (red), PCB 126 (green) and hexadecane (blue).Abbildung 1. Regressionsmodell des PAK-Verhältnisses gegen die Anzahl der Pilzkolonien und der Gesamtanzahl der Pilzkolonien isoliert von den verschiedenen Proben. A: Verhältnis der hochmolekulargewichtigen (HMW) PAKs gegen die Gesamtanzahl der PAKs auf der y-Achse geplottet gegen die Gesamtanzahl der isolierten Pilzkolonien auf der x-Achse. Eine lineare Regressionsgerade wurde geplottet (schwarze Linie) mit Proben mit niedrigem HMW/total PAK Verhältnis (blau, runde Symbole) und ein Konfidenzintervall von 95 % berechnet (blaue Linie). Proben mit hohem HMW/total PAK-Verhältnisses wurden nicht in die lineare Regression genommen (grüne Punkte). B: Anzahl der Pilzkolonien isoliert von jeder Probe, welche in Anwesenheit von Toluol (rot), PCB 126 (grün) und Hexadekan (blau) gewachsen sind.

Figure 2

Fungal growth curves. Growth curves of the 11 selected fungal strains for identification grown in the presence of A hexadecane, B toluene and C PCB 126. Growth was measured through detected changes in the OD 700 using a Tecan reader.Abbildung 2. Wachstumskurven der Pilzstämme. Wachstumskurven der 11 identifizierten Pilzstämme, die in Gegenwart von A Hexadekan, B Toluol und C PCB 126 gewachsen sind. Das Wachstum wurde durch Änderung der OD 700 mit Hilfe eines Tecan Readers detektiert.

Figure 3

PAH concentrations and number of fungal colonies isolated from each sample. Top, left axis (green): Total sum of colonies isolated in the presence of toluene, PCB 126 or hexadecane, and wells containing glucose. Bottom, right axis: total concentration (pattern) and proportion of HMW PAHs (blue). X-axis presents the different samples.Abbildung 3. PAK-Konzentrationen und die Anzahl der von jeder Probe isolierten Pilzkolonien. Obere, linke Achse: grün: Gesamtanzahl der Kolonien isoliert in Anwesenheit von Toluol, PCB 126 oder Hexadecan als einzige Kohlenstoffquelle und Näpfchen mit Glukose. Untere, rechte Achse: Gesamtkonzentration (Muster) und Proportion an hochmolekulargewichtigen PAKs (blau). Die x-Achse zeigt die verschiedenen Proben.

GC Results: Measured US EPA PAH concentrations and standard deviations of the 12 soil samples (S1-12)_ Values are presented as mg/kg dry weight and standard deviations were calculated (mg/kg dryweight±standard deviation)Tabelle 2_ GC-Ergebnisse: Gemessene US EPA PAK-Konzentrationen und Standardabweichungen der 12 Bodenproben (S1-12) sind in der Tabelle dargestellt_ Die Werte sind also mg/kg Trockengeweicht dargestellt und die Standardabweichung wurde berechnet (mg/kg Trockengewicht±Standardabbweichung)

sampleS1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12
Naphtalene5.8±1.24.8±1.012.8±2.69.4±1.96.8±1.431.5±6.30.1±0.02<0.3(0.0)<0.3 (0.0)0.1±0.01<0.3(0.0)<0.3(0.0)
Acenaphthylene5.8±1.21.8±0.4<2.7(0.00)0.9±0.20.9±0.25.2±1.00.1±0.02<0.3(0.0)0.4±0.10.2±0.030.7±0.10.3±0.1
Acenatphene6.9±1.44.3±0.911.2±2.28.5±1.76.8±1.424.9±5.00.6±0.10.4±0.10.4±0.10.1±0.02<0.3 (0.0)0.3±0.1
Flurene10.1±2.06.3±1.314.8±3.010.3±2.18.3±1.734.3±6.90.5±0.10.4±0.10.4±0.10.1±0.020.5±0.10.6±0.1
Phenanthrene55.20±11.028.3±5.770.2±14.048.3±9.736.5±7.3154.0±31.05.9±1.24.4±0.94.1±0.81.0±0.26.4±1.35.7±1.2
Anthracene22.5±4.511.4±2.322.2±4.418.1±3.614.4±2.967.7±13.51.4±0.31.2±0.21.6±20.30.4±0.012.1±0.41.4±0.3
Fluoranthene78.0±15.629.1±5.848.2±9.639.0±7.830.8±6.2141.0±28.07.5±1.512.6±2.510.0±2.02.9±0.617.5±3.59.8±2.0
Pyrene77.8±15.630.4±6.147.9±9.641.6±8.332.2±6.4108.0±22.07.5±1.524.4±4.910.0±2.02.3±0.514.5±2.97.7±2.0
Benz[a]anthracene36.5±7.313.5±2.719.9±4.016.6±3.313.0±2.664.3±12.94.7±1.023.5±4.79.8±2.01.9±0.49.8±2.05.9±1.2
Chrysene37.4±7.513.3±2.720.7±4.115.8±3.212.5±2.568.6±13.75.9±1.227.3±5.511.0±2.22.2±0.410.2±2.07.1±1.4
Benzo(b) fluoranthene33.0±6.610.4±2.114.4±2.910.9±2.29.0±1.836.1±7.26.5±1.328.1±5.611.9±2.41.9±0.49.1±1.87.1±1.4
Benzo(k) fluoranthene26.6±5.39.5±1.912.7±2.510.6±2.18.5±1.745.3±9.14.2±0.833.0±6.610.4±2.11.7±0.38.0±1.65.0±1.0
Benzo(a)pyrene30.6±6.110.9±2.214.3±2.911.9±2.49.76±2.044.7±8.95.0±1.027.1±5.49.8±2.01.8±0.48.5±1.75.1±1.0
Indeno(1,2,3-cd)pyrene21.3±4.37.0±1.48.5±1.78.3±1.76.0±1.220.1±4.03.1±0.619.6±3.98.2±1.61.7±0.35.2±1.02.8±0.6
Dibenzo(a,h) anthracene5.9±1.21.7±0.4<2.7(0.0)1.6±0.31.3±0.34.8±1.01.1±0.25.5±1.12.0±0.40.5±0.11.2±0.20.7±0.1
Benzo(g,hi,i) perylene19.6+3.96.5±1.37.8±1.66.4±1.35.2±1.117.2±3.43.4±0.722.7±4.57.2±1.51.8±0.44.2±0.82.7±0.5
sum472.9±94.6189.4±38.0325.6±65.1258.1±51.7202.0±40.4867.8±173.957.4±11.5230.2±46.097.2±39.520.6±4.097.6±19.462.2±12.9

Growth pattern of the chosen fungal isolates for sequencing: + = good growth, ~ = very slow growth and - = no growth_ Hex = hexadecane, Tol = toluene, PCB = PCB 126Tabelle 4_ Wachstumsmuster der zum Sequenzieren ausgewählten Pilzisolate: + = gutes Wachstum, ~ = sehr langsames Wachstum und - = kein Wachstum_ Hex = Hexadekan Tol = Toluol, PCB = PCB 126

NoHexTolPCB
α 14++~
O++-
U+++
V++-
X 1++-
Y++-
Z++~
BL 3+++
BL 4~+~
G+-~
H+-~

Results of the second microtiter plate screening: Number of colonies of having the same growth pattern of all 93 fungal isolates on toluene, hexadecane and PCB 126_ + = good growth, ~ = very slow growth and - = no growth_ Hex = hexadecane, Tol = toluene, PCB = PCB 126Tabelle 3_ Ergebnisse des zweiten Mikrotiterplatten-Screenings: Anzahl der Kolonien mit demselben Wachstumsmuster innerhalb der 93 isolierten Kolonien in Gegenwart von Toluol, Hexadekan und PCB 126_ + = gutes Wachstum, ~ = sehr langsames Wachstum und - = kein Wachstum_ Hex = Hexadekan Tol = Toluol, PCB = PCB 126

colony numbersHexTolPCB
21++-
14++~
9+++
8+--
6+~~
5+-~
4---
3~+-
3+~-
2-+-
2~--
2~-~
2~~~
2~+~
2+~+
2~~+
1-~-
1--~
1-~~
1~~-
1-~+
1~~~

Phylogenetic classification of the ITS/18S rDNA coding sequences of the fungal isolatesTabelle 1_ Phylogenetische Klassifikation der ITS/18S rDNA kodierenden Sequenzen der Pilzisolate

NoPrimer PairClosest identified phylogenetic relatives [EMBL accession numbers]Query coverIdentACBR strain Noaccession No
α 14NL1/NL4Doratomyces purpureofuscus (Cephalotrichum purpureofuscum) genomic DNA sequence contains 28S rRNA gene, strain UAMH 9209 [LN851018.1]99%99%MA6020KY454753
ONS5/NS8Roussoella intermedia strain CBS 170.96 18S ribosomal RNA gene, partial sequence [KF443390.1]99%100%MA6025KY454758
YNL1/NL4Purpureocillium sp. JCM 28545 gene for 28S ribosomal RNA, partial sequence [LC134235.1]100%99%MA6015KY454754
BL 3NL1/NL4Ochroconis longiphorum strain CBS 435.76 28S ribosomal RNA gene, partial sequence [KF156135.1]96%99%MA6021KY454755
BL 4NL1/NL4Ochroconis longiphorum strain CBS 435.76 28S ribosomal RNA gene, partial sequence [KF156135.1]99%99%MA6017KY454756
VITS1/ITS4Penicillium janthinellum [EF634422.1]100%99%MA6016KY454760
ZITS1/ITS4Pyrenochaeta inflorescentiae [EU552153.1]97%98%MA6019KY454761
HITS1/ITS4Penicillium canescens [AY373901.1]100%99%MA6018KY454762
NL1/NL4Pyrenochaeta inflorescentiae culture-collection CBS:119222 18S ribosomal RNA gene, partial sequence; internal transcribed spacer 1, 5.8S ribosomal RNA gene, and internal transcribed spacer 2, complete sequence; and 28S ribosomal RNA gene, partial sequence99%99%KY454757
U[EU552153.1]MA6024
NS5/NS8Pyrenochaeta sp. GMG_PPb7 18S ribosomal RNA gene, partial sequence; internal transcribed spacer 1, 5.8S ribosomal RNA gene, and internal transcribed spacer 2, complete sequence; and 28S ribosomal RNA gene, partial sequence [FJ439593.2]99%99%KY454759
X1ITS1/ITS4Purpureocillium lilacinum99%100%MA6022KY454763
GITS1/ITS4Penicillium canescens [AF033493.1]99%99%MA6023KY454764
DOI: https://doi.org/10.1515/boku-2017-0014 | Journal eISSN: 2719-5430 | Journal ISSN: 0006-5471
Language: English
Page range: 157 - 169
Submitted on: Sep 14, 2017
|
Accepted on: Dec 7, 2017
|
Published on: Mar 2, 2018
In partnership with: Paradigm Publishing Services
Publication frequency: 4 issues per year

© 2018 Caroline Poyntner, Max Prem, Oliver Mann, Barbara Blasi, Katja Sterflinger, published by Universität für Bodenkultur Wien
This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 3.0 License.