Diversity of fungi associated with macroalgae from Ria de Aveiro

Abstract

Ria de Aveiro has been explored with the aim of unveiling the microbial community sheltered by the plants in this habitat. Algae, a group well established, are organisms little explored in this lagoon. Fungi are organisms which can establish different relations of symbiosis with algae. Beyond this, it is known that these fungi produce bioactive compounds with interesting properties such as antioxidant activity, antialgal, antiviral, antiinsect and antifungal. This study aimed to the characterize the diversity of algicolous fungi associated with different macroalgae in Ria de Aveiro. From the 7 sites randomly selected, it was chosen 26 algae samples belonging to Ulva, Fucus, Enteromorpha, Gracilaria, Cladophora, Ceramium, Codium and Scinaia. After fungal isolation and molecular typing, it was made the identification of 486 isolates through the sequencing of ITS (Internal Transcribed Spacer) belonging to ribosomal cluster. The main fungal groups detected belonged to the genera Cladosporium, Leptobacillium, “Acremonium-like species”, Alternaria, Penicillium and other ascomycetes. All these (except Leptobacillium) were already described in marine environments. Leptobacillium, a soil fungus, appears here as a new record in algicolous communities. In addition, this study included the complete characterization and taxonomic description of two new species: Cladosporium rubrum sp. nov. and Hypoxylon aveirense sp. nov. The diversity of fungial communities of samples was analysed using the Shannon´s, Simpson and Pielou indices. Results demonstrated that a red alga (unidentified) and two samples belonging to genus Fucus were the ones with highest diversity. With the aim of investigate if there is some influence of the site sampling and/or host, it was performed parametric tests (ANOVA) and/or non-parametric (“Kruskal-Wallis rank sum”) to determine the presence of significant differences between the samples. It was only detected significant differences between the evenness of the samples belonging to red algae, where the evenness is significantly higher than the green algae. Posterior analysis of the data obtained (using the multipatt function) allowed the detection of a preference distribution of the isolates belonging to Exophiala sp. in samples of Ceramium sp. and Scinaia sp, and Emericellopsis spp. by red and green algae. Considering the sampling sites, it was observed the association of some fungal genera with specific sites where their expression was higher. Such differences between communities can be related with abiotic factors (salinity differences), as well as biotic factors (anthropogenic influence). Concluding, this study contributed for the knowledge about the algicolous fungi communities from Ria de Aveiro, while reinforces the necessity for more taxonomic studies in Portuguese marine environments.

A Ria de Aveiro tem sido explorada com o intuito de desvendar a comunidade microbiana albergada pelas plantas aqui presentes. As algas, um grupo bem presente, são ainda organismos pouco explorados nesta lagoa. Os fungos são organismos que conseguem estabelecer diferentes relações de simbiose com as algas. Além disso, sabe-se que produzem compostos bioativos com capacidades interessantes como atividade antioxidante, antialgas, antiviral, anti-insectos e antifúngica. Este trabalho teve por objetivo caracterizar a diversidade de fungos associados a diferentes tipos de macroalgas existentes na Ria de Aveiro. A partir de 7 locais escolhidos, aleatoriamente, foram recolhidas 26 amostras de algas pertencentes aos géneros Ulva, Fucus, Enteromorpha, Gracilaria, Cladophora, Ceramium, Codium e Scinaia. Após isolamento e tipagem molecular, foi feita a identificação de 486 isolados através da sequenciação da região ITS (Internal Transcribed Spacer) pertencente ao cluster ribossomal. Verificou-se que os principais grupos taxonómicos identificados correspondiam aos géneros Cladosporium, Leptobacillium, “Acremonium-like species”, Alternaria, Penicillium, entre outros ascomicetes. Todos estes géneros (excetuando Leptobacillium) foram já referenciados em ambientes marinhos. Leptobacillium, um fungo típico de solo, surge neste trabalho como um novo registo presente em comunidades de algas. Neste estudo foi ainda realizada a caracterização detalhada e descrição taxonómica de duas novas espécies: Cladosporium rubrum sp. nov. e Hypoxylon aveirense sp. nov. A diversidade das comunidades fúngicas de cada amostra foi avaliada recorrendo aos Índices de Shannon, Simpson e Pielou. Estes demonstraram que uma amostra de alga vermelha (não identificada) e duas de Fucus revelaram os valores de diversidade mais elevados. Com a finalidade de apurar se existia alguma influência do local de recolha e/ou hospedeiro, recorreu-se a testes paramétricos (ANOVA) e/ou não-paramétricos (“Kruskal-Wallis rank sum”). Apenas foram observadas diferenças significativas no que toca à uniformidade dos isolados pertencentes às comunidades encontradas em algas vermelhas onde este valor é significativamente superior quando comparado com as comunidades das algas verdes. Análises posteriores dos dados obtidos (função multipatt) permitiram detetar uma distribuição preferencial de isolados do grupo Exophiala pelas algas identificadas como Ceramium sp. e Scinaia sp., e Emericellopsis pelas algas verdes e vermelhas. Em relação aos locais de colheita, verificou-se a associação de alguns géneros fúngicos com determinados locais onde a sua expressão era maior. Estas diferenças poderão estar associadas a fatores abióticos (diferenças de salinidade) ou fatores bióticos (influência antropogénica). Em suma, este estudo contribuiu para o conhecimento da micobiota de algas da Ria de Aveiro, enquanto reforça a necessidade de mais estudos taxonómicos em ambientes marinhos de Portugal.