Endophytic fungi are symbiotically related to plants and spend most of their life cycle within them. In nature, they have a crucial role in plant micro-ecosystem. They are harnessed for their bioactive compounds to counter human health problems and diseases. Endophytic Diaporthe sp. is a widely distributed fungal genus that has garnered much interest within the scientific community. A substantial number of secondary metabolites have been detected from Diaporthe sp. inhabited in various plants. As such, this minireview highlights the potential of Diaporthe sp. as a rich source of bioactive compounds by emphasizing on their diverse chemical entities and potent biological properties. The bioactive compounds produced are of significant importance to act as new lead compounds for drug discovery and development.
Quantification of viable forms of microbial community (bacteria and fungi) using culture-dependent methods was done in order to characterize the indoor air quality (IAQ). Role of those factors, which may influence the concentration of viable counts of bacteria and fungi, like ventilation, occupancy, outdoor concentration and environmental parameters (temperature and relative humidity) were also determined. Volumetric-infiltration sampling technique was employed to collect air samples both inside and outside the schools. As regard of measurements of airborne viable culturable microflora of schools during one academic year, the level of TVMCs in school buildings was ranged between 803-5368 cfu/$m^3$. Viable counts of bacteria (VBCs) were constituted 63.7% of the mean total viable microbial counts where as viable counts of fungi (VFCs) formed 36.3% of the total. Mean a total viable microbial count (TVMCs) in three schools was 2491 cfu/$m^3$. Outdoor level of TVMCs was varied from 736-5855 cfu/$m^3$. Maximum and minimum VBCs were 3678-286 cfu/m3 respectively. Culturable fungal counts were ranged from 268-2089 cfu/$m^3$ in three schools. Significant positive correlation (p < 0.01) was indicated that indoor concentration of viable community reliant upon outdoor concentration. Temperature seemed to have a large effect (p < 0.05, p < 0.01) on the concentration of viable culturable microbial community rather than relative humidity. Consistent with the analysis and findings, the concentration of viable cultural counts of bacteria and fungi found indoors, were of several orders of magnitude, depending upon the potential of local, spatial and temporal factors, IO ratio appeared as a crucial indicator to identify the source of microbial contaminants.
The effects of diesel oil on the microbial community in sandy loam soil were investigated, and the effects of bioremediation which was performed to enhance the removal of diesel oil from soil were also measured. The residual percentage of diesel oil was about 50% after 16 week incubation period. The bioremediation treatment increased the removal rate at 60~95%. When the soil was contaminated with diesel oil, the direct bacterial count, length of fungal hyphae, aerobic heterotroph and hydrocarbon degrader were increased by 2~3 orders of magnitude. The bioremediation further increased these numbers 10 to 100-fold. There were no difinite patterns of change in fluorescein diacetate hydrolysis activity in bioremediation-untreated soil, but about 10 times of increase of activity was observed in bioremediation-treated soil. Similar change was occurred in soil dehydrogenase activity.
This study was conducted to investigate the effect of Psy-2A-CrtI (PAC), a genetically modified (GM) rice with enhanced ${\beta}$-carotene, on the soil microbial community. The soil used to cultivate GM rice and its wild-type, Nakdong, was analyzed for population density, denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE), and pyrosequencing. It was found that the bacterial, fungal and actinomycetes population densities of the PAC soils were within the range of those of the non-GM rice cultivar, Nakdong. The DGGE banding patterns of the GM and non-GM soils were also similar, suggesting that the bacterial community structures were stable within a given month and were unaffected by the presence of a GM plant. The pyrosequencing result showed a temporal difference in microorganism taxon and distribution ratio, but no significant difference between GM and non-GM was found. The persistence of the transgene DNA in the plant and surrounding soil were investigated for different time periods. There were differences in the persistence within the plant depending on the gene, but they could not be detected after 5 weeks. Also the transgenes were not detected in the surrounding soil. These results indicate that soil microbial communities are unaffected by the cultivation of a PAC rice within the experimental time frame.
Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
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v.4
no.2
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pp.86-94
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2023
Climate change is more rapid in the Arctic than elsewhere in the world, and increased precipitation and warming are expected cause changes in biogeochemical processes due to altered microbial communities and activities. It is crucial to investigate microbial responses to climate change to understand changes in carbon and nitrogen dynamics. We investigated the effects of increased temperature and precipitation on microbial biomass and community structure in dry tundra using two depths of soil samples (organic and mineral layers) under four treatments (control, warming, increased precipitation, and warming with increased precipitation) during the growing season (June-September) in Cambridge Bay, Canada (69°N, 105°W). A phospholipid fatty acid (PLFA) analysis method was applied to detect active microorganisms and distinguish major functional groups (e.g., fungi and bacteria) with different roles in organic matter decomposition. The soil layers featured different biomass and community structure; ratios of fungal/bacterial and gram-positive/-negative bacteria were higher in the mineral layer, possibly connected to low substrate quality. Increased temperature and precipitation had no effect in either layer, possibly due to the relatively short treatment period (seven years) or the ecosystem type. Mostly, sampling times did not affect PLFAs in the organic layer, but June mineral soil samples showed higher contents of total PLFAs and PLFA biomarkers for bacteria and fungi than those in other months. Despite the lack of response found in this investigation, long-term monitoring of these communities should be maintained because of the slow response times of vegetation and other parameters in high-Arctic ecosystems.
The Great Sebkha of Oran is a closed depression located in northwestern of Algeria. Despite the ranking of this sebkha among the wetlands of global importance by Ramsar Convention in 2002, no studies on the fungal community in this area have been carried out. In our study, samples were collected from two different regions. The first region is characterized by halophilic vegetation and cereal crops and the second by a total absence of vegetation. The isolated strains were identified morphologically then by molecular analysis. The biotechnological interest of the strains was evaluated by testing their ability to grow at different concentration of NaCl and to produce extracellular enzymes (i.e., lipase, amylase, protease, and cellulase) on solid medium. The results showed that the soil of sebkha is alkaline, with the exception of the soil of cereal crops that is neutral, and extremely saline. In this work, the species Gymnoascus halophilus, Trichoderma gamsii, the two phytopathogenic fungi, Fusarium brachygibbosum and Penicillium allii, and the teleomorphic form of P. longicatenatum observed for the first time in this species, were isolated for the first time in Algeria. The halotolerance test revealed that the majority of the isolated are halotolerant. Wallemia sp. and two strains of G. halophilus are the only obligate halophilic strains. All strains are capable to secrete at least one of the four tested enzymes. The most interesting species presenting the highest enzymatic index were Aspergillus sp. strain A4, Chaetomium sp. strain H1, P. vinaceum, G. halophilus, Wallemia sp. and Ustilago cynodontis.
Soil microorganism activity in an agricultural field is affected by various factors including climate conditions, soil chemical properties, and crop cultivation. In this study, we elucidate the correlation between microorganism activity and agricultural environment factors using the dehydrogenase activity (DHA) value, which is one of the indicators of soil microbial activity. As a result, the various factors noted above were related to the DHA value. Annual rainfall, soil Mg2+, bacterial and fungal diversities, types of crops, developmental stages, seasons, and cultivation status were highly correlated with the DHA value. Furthermore, next-generation sequencing (NGS) analysis was used to identify that the type of crop affected soil microbial compositions of both bacteria and fungi. Soil used for soybean cultivation showed the highest relative abundance for Verrucomicrobia, Planctomycetes, and Acidobacteria but Actinobacteria and Firmicutes had the lowest relative abundance. In the case of soil used for potato cultivation, Actinobacteria had the highest relative abundance but Proteobacteria had the lowest relative abundance. Armatimonadetes showed the highest relative abundance in soil used for cabbage cultivation. Among the fungal communities, Mortierellomycota had the highest relative abundance for soybean cultivation but the lowest relative abundance for cabbage cultivation; further, Rozellomycota, Chytridiomycota, and Cercozoa had the highest relative abundance for cabbage cultivation. Basidiomycota had the highest relative abundance for potato cultivation but the lowest relative abundance for soybean cultivation.
Min Yang;Ying Qi;Jiani Liu;Penghua Gao;Feiyan Huang;Lei Yu;Hairu Chen
The Plant Pathology Journal
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v.39
no.2
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pp.207-219
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2023
Soft rot is a widespread, catastrophic disease caused by Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum (Pcc) that severely damages the production of Amorphophallus spp. This study evaluated the rhizosphere bacterial and fungal communities in Pcc-infected and uninfected plants of two species of Amorphophallus, A. muelleri and A. konjac. Principal component analysis showed that the samples formed different clusters according to the Pcc infection status, indicating that Pcc infection can cause a large number of changes in the bacterial and fungal communities in the Amorphophallus spp. rhizosphere soil. However, the response mechanisms of A. muelleri and A. konjac are different. There was little difference in the overall microbial species composition among the four treatments, but the relative abundances of core microbiome members were significantly different. The relative abundances of Actinobacteria, Chloroflexi, Acidobacteria, Firmicutes, Bacillus, and Lysobacter were lower in infected A. konjac plants than in healthy plants; in contrast, those of infected A. muelleri plants were higher than those in healthy plants. For fungi, the relative abundances of Ascomycota and Fusarium in the rhizosphere of infected A. konjac plants were significantly higher than those of healthy plants, but those of infected A. muelleri plants were lower than those of healthy plants. The relative abundance of beneficial Penicillium fungi was lower in infected A. konjac plants than in healthy plants, and that of infected A. muelleri plants was higher than that of healthy plants. These findings can provide theoretical references for further functional research and utilization of Amorphophallus spp. rhizosphere microbial communities in the future.
The aim of this study was to elucidate the changes in the microbial community and biochemical properties of a traditional sweet paste during fermentation. PCR-denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analysis showed that Aspergillus oryzae was the predominant species in the koji (the fungal mixture), and the majority of the fungi isolated belonged to two Zygosaccharomyces species in the mash. The bacterial DGGE profiles revealed the presence of Bacillus subtilis during fermentation, and Lactobacillus acidipiscis, Lactobacillus pubuzihii, Lactobacillus sp., Staphylococcus kloosi, and several uncultured bacteria were also detected in the mash after 14 days of main fermentation. Additionally, during main fermentation, amino-type nitrogen and total acid increased gradually to a maximum of $6.77{\pm}0.25g/kg$ and $19.10{\pm}0.58g/kg$ (30 days) respectively, and the concentration of reducing sugar increased to $337.41{\pm}3.99g/kg$ (7 days). The 180-day fermented sweet paste contained $261.46{\pm}19.49g/kg$ reducing sugar and its pH value remained at around 4.65. This study has used the PCR-DGGE technique to demonstrate the microbial community (including bacteria and fungi) in sweet paste and provides useful information (biochemical properties) about the assessment of the quality of sweet paste throughout fermentation.
Five types of meju were prepared from 100% defatted soybean (DFSG0), a mixture of 90% DFS and 10% glasswort (DFSG1), a mixture of 80% DFS and 20% glasswort (DFSG2), a mixture of 70% DFS and 30% glasswort (DFSG3), and a mixture of 60% DFS and 40% glasswort (DFSG4). Five types of kanjang were separately prepared from the 5 types of meju by ripening in brine for 6 months. The contents of certain minerals (Mg, Ca, Fe, Mn, and Zn), organic acids (citric acid, malic acid) and the antioxidative effects in the kanjang were increased in proportion to the glasswort content in the meju. However, the free amino acid contents in the kanjang were reduced in proportion to the glasswort content in the meju. DFSG1- and DFSG2-kanjang did not show distinct differences from DFSG0-kanjang based on aroma, flavor, and taste that were compared simply by panel tests. The bacterial and fungal community in the fermented meju and kanjang was not affected by the addition of glasswort to the meju-making process. Bacteria belonging to the Lactobacillus and Bacillus genera and the Lactobacillus family predominated, and yeasts belonging to the Saccharomyces genus and fungi belonging to the Aspergillus genus predominated in the fermented meju and kanjang. In conclusion, the glasswort was a supplement that nutritionally improved the kanjang (except for free amino acid contents) but didn't influence the growth of microorganisms that are responsible for the fermentation of meju and kanjang.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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