Ann. For. Sci. 48 (1991) 297-305
DOI: 10.1051/forest:19910305

Strain specific differences in ribosomal DNA from the ectomycorrhizal fungi Laccaria bicolor (Maire) Orton and Laccaria laccata (Scop ex Fr) Br

F Martin^a, M Zaiou^a, F Le Tacon^a and P Rygiewicz<sup>b

a</sup>  INRA, Laboratoire de Microbiologie Forestières, Champenoux 54280 Seichamps, France
^b  US Environmental Protection Agency, Environmental Research Laboratory, 200 SW 35 th St, Corvallis, OR 97333, USA

Abstract - The restriction fragment length polymorphism patterns of the ribosomal RNA genes of 14 isolates belonging to various ectomycorrhizal fungus species including the related basidiomycetous ectomycorrhizal fungi Laccaria laccata (Scop ex Fr) Br and Laccaria bicolor (Maire) Orton have been determined. The isolates were obtained from various geographical sources in France, the United Kingdom and North America. Total DNA of vegetative mycelium was cleaved with a series of restriction enzymes, electrophoretically separated and probed with radiolabelled rDNA gene from Coprinus cinereus (Schaeff: Fr) SF Gray. Results indicate that isolates belonging to different species had different restriction enzyme sites in the rDNA. Although distinct patterns were observed within species, a core of common bands could be discerned within each species. Since various patterns were observed within L bicolor and L laccata, rRNA gene restriction patterns may have epidemiological as well as taxonomic interest.

Résumé - Étude du polymorphisme de l'ADN ribosomal chez différentes souches de champignons ectomycorhiziens Laccaria bicolor et Laccaria laccata. Afin de caractériser la diversité génétique au sein des champignons ectomycorhiziens appartenant aux espèces Laccaria bicolor et L laccata, une étude du polymorphisme de l'ADN ribosomal (ADNr) de 14 souches appartenant à plusieurs espèces et de provenances géographiques variées a été entreprise. Dans un premier temps, nous avons développé une méthode d'extraction de l'ADN total du mycélium végétatif simple et rapide. Les régions intergéniques de l'ADNr des champignons présentant des variations importantes à la fois au niveau du nombre de sites de restriction des endonucléases et au niveau de la taille des séquences, une analyse du polymorphisme de longueur des fragments de restriction (RFLP) a été conduite sur l'ADN total de ces champignons mycorhiziens. Il apparaît que le polymorphisme de longueur des fragments de restriction est très important entre des genres différents (fig 1A), modérés entre espèces d'un même genre (figs 2A et B) et restreint avec les isolats d'une même espèce (figs 2A et B). En général, on observe un bonne conservation du nombre de sites de restriction au niveau du gène de l'ADNr des Laccaires. Les fragments de restriction EcoRI de 1.45, 8.0, et 9.4 kpb se rencontrent chez la plupart des souches de Laccaria que nous avons analysées (tableau II). La comparaison des profils de restriction EcoRI des souches de L bicolor et L laccata permet l'attribution aisée d'une souche à l'une ou l'autre de ces deux espèces. De plus, le polymorphisme des fragments de restriction est suffisant pour distinguer les souches de provenances géographiques différentes (figs 2A et B). Il est particulièrement intéressant de noter que le profil de restriction de L laccata S238 que nous avons obtenu est similaire à celui des isolats américains de L bicolor CRBF581 et CRBF569. Ces résultats confirment ceux publiés par Armstrong et al (1989) et conduisent à reclasser la souche américaine L laccata S238 dans l'espèce bicolor. En conclusion, l'étude du polymorphisme des fragments de restriction de l'ADNr des champignons ectomycorhiziens nous a permis de : 1) montrer que le gène codant pour les ARNr de Laccaria présente une homologie élevée avec le gène de Coprinus cinereus confirmant une conservation importante de l'ADNr au sein des Agaricales; 2) démontrer qu'il existe un polymorphisme des fragments de restriction de l'ADNr au sein des isolats des différentes espèces analysées; et 3) discriminer un certain nombre de souches appartenant aux espèces Laccaria bicolor et L laccata. La RFLP de l'ADNr peut donc s'appliquer avec succès à l'étude des divergences génétiques et à l'identification de champignons ectomycorhiziens. L'amplification préalable de l'ADNr à l'aide de la PCR (Polymerase Chain Reaction), en évitant l'emploi de radioisotopes, devrait conduire à une simplifiication considérable de l'analyse du polymorphisme des fragments de restriction.

Key words: Laccaria bicolor / Laccaria laccata / restriction fragment length polymorphism / RFLP / ribosomal DNA / taxonomy / epidemiology

Mots clés : Laccaria bicolor / Laccaria laccata / polymorphisme des fragments de restriction / RFLP / ADN ribosomal / taxonomie / epidémiologie