Filamentous Soil Fungi from Ny-Ålesund, Spitsbergen, and Screening for Extracellular Enzymes

• Published in: ARCTIC
• Main Authors: Singh, Shiv M., Singh, Sanjay K., Yadav, Lal S., Singh, Paras N., Ravindra, Rasik
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: The Arctic Institute of North America 2012
• Subjects: mycology; diversity; bioprospecting; Svalbard; β1; 4-endoglucanase; Arctic; mycologie; diversité; bioprospection; Arctique; Champignons; Ny-Ålesund; Arctique*; Ny Ålesund; Spitzberg; toundra; Tundra; Spitsbergen
• Online Access: https://journalhosting.ucalgary.ca/index.php/arctic/article/view/67211

Soil filamentous fungi from Ny-Ålesund, Spitsbergen, were studied. A total of 30 fungal isolates were identified by morpho-taxonomy, and the identity of some morpho-taxonomically complex isolates was authenticated by ITS1-5.8S and ITS2 rDNA domain sequence similarity. The isolates belonged to 19 species under 14 genera (Acremonium, Arthrinium, Aspergillus, Cladosporium, Corynespora, Emericella, Geomyces, Mortierella, Mucor, Myrothecium, Penicillium, Phialophora, Preussia, Xylaria). To the best of our knowledge, Acremonium roseolum, Aspergillus aculeatus, Emericella nidulans, and Preussia sp. are the first northernmost records from Arctic soils. The viable fungal count in different soil samples varied from 0.5 • 104 to 2.0 • 105 g-1. Species richness in different soil samples was also calculated. Mortierella was one of the most dominant genera in Arctic soils. A temperature tolerance study was carried out for all the isolates, and representative species were screened for their extracellular enzyme activity (amylase, cellulase, phosphatase, and pectinase) at 4˚C and 20˚C. Among the 30 isolates, seven showed cellulolytic activity, two were phosphate solubilizers, three had amylolytic activity, and only one showed pectinolytic activity on solid media. CMCase (β1, 4-endoglucanase) activity was quantified in seven isolates that exhibited positive activity during preliminary screening. The records of enzyme activity for amylases, pectinases, and cellulases are the first from the fungi of Spitsbergen. The present study indicates the dominance in Ny-Ålesund of cellulolytic strains, which may serve as potent decomposers in Arctic tundra. These isolates may be used to facilitate the mineralization of cellulolytic wastes generated by human activities in colder hilly areas across the world, including the Himalayas in India. Nous avons étudié des champignons telluriques filamenteux de Ny-Ålesund, Spitzberg. Grâce à la morpho-taxonomie, nous avons identifié 30 isolats fongiques, et l’identité de certains complexes d’isolats morpho-taxonomiques a été authentifiée au moyen des similarités des séquences de domaines ITS1-5.8S et ITS2 DNAr. Les isolats relevaient de 19 espèces faisant partie de 14 genres (Acremonium, Arthrinium, Aspergillus, Cladosporium, Corynespora, Emericella, Geomyces, Mortierella, Mucor, Myrothecium, Penicillium, Phialophora, Preussia, Xylaria). Au meilleur de nos connais­sances, Acremonium roseolum, Aspergillus aculeatus, Emericella nidulans et Preussia sp. constituent les premiers enregis­trements aussi nordiques des sols arctiques. Le dénombrement viable de champignons dans différents échantillons de sol variait de 0,5 • 104 à 2,0 • 105 g-1. Nous avons également calculé la diversité des espèces prélevées dans différents échantillons de sol. Le genre Mortierella était l’un des plus dominants des sols arctiques. Nous avons étudié la tolérance à la température de tous les isolats, et des espèces représentatives ont été examinées du point de vue de l’activité enzymatique extracellulaire (amylase, cellulase, phosphatase et pectinase) à 4 ˚C et 20 ˚C. Parmi les 30 isolats, sept présentaient de l’activité cellulolytique, deux étaient des solubilisants du phosphate, trois présentaient de l’activité amylolytique et seulement un présentait de l’activité pectolytique dans le cas des solides. L’activité CMCase (β1, 4-endoglucanase) a été quantifiée dans sept isolats qui affichaient une activité positive au cours de l’examen préliminaire. Il s’agissait de la première fois que de l’activité enzymatique pour les amylases, pectinases et cellulases a été détectée dans les champignons de Spitzberg. Cette étude indique la dominance de souches cellulolytiques à Ny-Ålesund, souches qui peuvent servir de décomposeurs puissants dans la toundra arctique. Ces isolats peuvent servir à faciliter la minéralisation des déchets cellulolytiques émanant des activités humaines dans les régions montagneuses plus froides du monde entier, y compris l’Himalaya, en Inde.