Biodiversity Of Aspergillus Species Isolated From Sogutluk Forest Soil Of Edirne City

Abstract

We aimed to isolation and identification of Aspergillus species in Edirne Sogutluk Forest soil by morphological-colonial and molecular methods in our study. For this purpose, soil samples were taken by using Brown's Method in March, 2016 from mentioned forest soil. “Soil Dilution Method” was used for fungus isolation from soil. For the morphological studies, microscopic and macroscopic characters were examined after the operation of inoculating in CZ, CYA, CY20S, MEA media. For the molecular studies, DNA isolation, PCR operations that targeting Calmodulin gene region, purification of the PCR product, sequence analysis and  phylogenetics analysis processes were performed respectively. Seven Aspergillus species were detected as a result of studies. These species are Aspergillus affinis (New record for Turkey), Aspergillus awamori, Aspergillus carbonarius, Aspergillus dimorphicus, Aspergillus europaeus (New record for Turkey), Aspergillus spelaeus (New record for Turkey) and Aspergillus fischeri.

Keywords

• Soil,Aspergillus,Calmodulin gene,Sogutluk Forest,New record,Edirne

Edirne İli Söğütlük Ormanı Toprağından İzole Edilen Aspergillus Türlerinin Biyoçeşitliliği

Abstract

Çalışmamızda, Edirne ili orman topraklarından izole edilen Aspergillus türlerinin morfolojik-koloniyal ve moleküler yöntemlerle teşhis edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, Edirne Söğütlük Ormanından, 2016 yılı Mart ayında Brown’un metodu kullanılarak toprak örnekleri alınmıştır. Topraktan fungus izolasyonu için “Toprağı Sulandırma Metodu” kullanılmıştır. Morfolojik çalışmalar için CZ, CYA, CY20S, MEA besiyerlerine yapılan ekimlerden sonra, mikroskobik ve makroskobik karakterler incelenmiştir. Moleküler çalışmalar için ise sırasıyla DNA izolasyonu, calmodulin gen bölgesini hedefleyen PCR işlemleri, PCR ürününün saflaştırılması, dizi analizi ve filogenetik analiz aşamaları uygulanmıştır. Çalışmalar sonucunda 7 adet Aspergillus türü tespit edilmiştir. Bu türler, Aspergillus affinis (Türkiye için yeni kayıt), Aspergillus awamori, Aspergillus carbonarius, Aspergillus dimorphicus, Aspergillus europaeus (Türkiye için yeni kayıt), Aspergillus spelaeus (Türkiye için yeni kayıt) ve Aspergillus fischeri’dir.

Keywords

• Toprak,Aspergillus,Calmodulin geni,Söğütlük Ormanı,Yeni kayıt,Edirne

References

1. Adametz, L. Untersuchungen uber die niederen Pilze der Acker - krume. Inaugural-Dissertation. Leipzig, 78 pp, 1886. (Bu makalenin orijinaline ulaşılamamış, bilgiler Tresner ve Ark., 1954 ve Kanaujia ve Ark., 1977’den alınmıştır).
2. Al-Sheboul, Y. Ege Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bahçe Bitkileri Bölümü meyve bahçelerindeki mikrofungus florası ile ilgili bir araştırma, YL Tezi, Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Anabilim Dalı, Bornova-İzmir, 1990.
3. Asan, A., Ekmekçi, S., The Determination of Penicillium and Aspergillus in Edirne Soils and Their Seasonal distribution. Turk. J. Biol. 18 (4): 291-303, 1994.
4. Asan, A. Trakya Bölgesi mısır tarlaları mikrofungus florası üzerinde araştırmalar-1. Turk. J. Biol. 21: 89-101, 1997.
5. Asan, A., Ekmekçi, S. Contribution to the colonial and morphological characteristics of Some Aspergillus species isolated from soil. J. Fac. Sci. Ege Univ. 25 (1): 121-139, 2002.
6. Asan, A.. Aspergillus, Penicillium and related species reported from Turkey. Mycotaxon. 89 (1): 155-157, 2004 (Son güncelleme tarihi: 10 Şubat, 2015).
7. Asan, A., Ekmekçi, S.. Topraktan izole edilen bazı Aspergillus türlerinin kolonial ve morfolojik özelliklerine katkılar. Orlab On-Line Mikrobiyol. Derg. 2(1): 12-15, 2004.
8. Asan, A. Tıpta önemli mantarların filogenetik ve sistematiği. İnf. Derg. 21 (2): 21-31, 2007.

9. Asan, A., Sarıca Ökten, S., Şen, B. Airborne and soilborne microfungi in the vicinity Hamitabat Thermic Power Plant in Kirklareli City (Turkey), their seasonal distributions and relations with climatological factors. Environ. Mon. Assessment. 164 (1-4): 221-231, 2010.
10. Balajee, S. A., Houbraken, J., Verweij, P. E., Hong, S-B., Yaghuchi, T., Varga, J., Samson, R. A. Aspergillus species identification in the clinical setting. Stud. In Mycol. 59 (1): 39-46. 2007.
11. Bıyık, H., Törün, B., Geroğlu, Y., Poyrazoğlu Çoban, E., Başbülbül, G. Preservation and molecular identification of Aspergillus and Penicilium species with ITS-PCR. Eur. J. Biotechnol. Biosci. 4 (11): 4-7, 2016.
12. Bilgin, İ. Çiçekli köyü (Bornova) ve civarı toprakları mikrofungus florasının bitki süksesyonuna bağlı olarak incelenmesi. YL tezi. Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Böl., İzmir, 1994.
13. Boynukara, Z. Van Gölü çevresi topraklarının Aspergillus Mich Ex Fr. ve Penicillium Link ex Fr. türleri üzerine taksonomik ve ekolojik bir araştırma. Doktora Tezi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Anabilim Dalı, Van, 1998.
14. Brown, J. C. Soil fungi of some British sand dunes in relation to soil type and successions. Ecology. 46: 641-664, 1958.
15. Bruns, T. D., White, T. J., Taylor, J. W. Fungal molecular systematics. Ann. Rev. Ecol. Syst. 22: 525-564, 1991.
16. Cireli, B., Öztürk, M. Bitki ekolojisi uygulamaları. Ege Üniv Fen Fak. Yay. 21-25, 1973.
17. Çiğden, N., Ekmekçi, S. Yamanlar Dağı güney yamacı mikrofungus florasının araştırılması. XII. Ulusal Biyoloji Kongresi. Botanik seksiyonu posterler kitabi. Cilt II, 137-140, Edirne, 1994.
18. Çolakoğlu, G. İstanbul/Belgrad Ormanı’nda karaçam (Pinus nigra Arnold.) ve meşe (Quercus spp.) meşçerelerinin topraklarındaki mikrofungus floraları ve bunların karşılaştırılması üzerine bir araştırma. İstanbul Üniv. Orman Fak. Derg. 51 (1): 95-116, 2001.
19. Çolakoğlu, G. Karaçam (Pinus nigra Arnold.) meşçerelerinin topraklarındaki mikrofungus florası üzerinde araştırmalar. İstanbul Üniv. Orman Fak. Derg. 52 (1): 115-124, 2002.
20. Çöl, A. Değişik ekolojik koşullarda saksı toprağında bulunan alerjik küf florasının saptanması. YL tezi. Marmara Üniv. Fen Bil. Enst. İstanbul, 2006.
21. Demirel, R. Osmangazi Üniversitesi Ziraat Fakültesi deneme, üretim ve iyileştirme tarlalarının mikobiotası ve mevsimsel dağılımı. YL tezi. Osmangazi Üniv. Fen Bil. Enst. Biyoloji Anabilim Dalı, Eskişehir, 2003.
22. Domsch, K. H., Gams, W., Anderson, T. H. Compendium of soil fungi, Vol. 1, pp. 77-124, Academic Press, London, 1980.
23. Ekmekçi, S. Güney Yarı Ege Bölgesi topraklarında izole edilen Aspergillus (Micheli) Corda ve Penicillium Link türlerinin taksonomi, ekoloji ve fizyolojileri üzerinde bir araştırma. Doktora Tezi, Ege Üniv. Fen Fak. Sistematik Botanik Kürsüsü, Bornova-İzmir, 1974.
24. Eltem, R., Taşkın, E., Pazarbaşı, S. Biodiversity and flora of microfungi from sultana-type vineyard soils in Turkey. Fres. Environ. Bull. 18 (1): 82-86, 2009.
25. Games, W., Van der Aa, H. A., Van der Plaast-Niterink, A. J., Samson, R. A., Stallpers, J. A. CBS Course of mycology. CBS-Centraalbureau Voor Schimmelcultures Baarn, p. 137, 1987.
26. Goldman, G. H., Osmani, S. A. The Aspergilli genomics, medical aspects, biotechnology, and research methods. CRC Press Taylor & Francis Group, 2008.
27. Göçmen, H., Özkan, V. K. A research on the microfungal flora of some greenhouse soils in the vicinity of Lapseki Çanakkale, Turkey. Mycopathol. 153 (2): 103-112, 2001.
28. Gupta, V. K. New and future developments in microbial biotechnology and bioengineering: Aspergillus system properties and applications. Chapter 3: Molecular Evolution of Aspergillus, Elsevier, 41-51 pp., 2016.
29. Hasenekoğlu, İ., Sülün, Y. Erzurum Aşkale çimento fabrikasının kirlettiği toprakların mikrofungus florası üzerine bir araştırma. Turk. J. Bot. 15 (1): 20-27, 1990.
30. Hasenekoğlu, İ. Toprak Mikrofungusları, Cilt I, Atatürk Üniv. Yay. No: 689, Kazım Karabekir Eğitim Fak. Yayınları No: 11, Erzurum, 1991.
31. Hocking, A. D., Pitt, J. I. Dichloran-glycerol medium for enumeration of xerophilic fungi from low-moisture foods. Appl. Environ. Microbiol. 39: 488-492, 1980.
32. İlhan, S., Asan, A. Soilborne fungi in wheat fields of Kırka Vicinity (Eskişehir-Turkey). Biologia. 56 (4): 363-371, 2001.
33. İlhan, S., Demirel, R., Asan, A., Bayçu, C., Kınacı, E. Colonial and morphological characteristics of some microfungal species isolated from agricultural soils in Eskişehir Province (Turkey). Turk. J. Bot. 30 (2): 95-104, 2006.
34. İmalı, A., Yüzüncü Yıl Üniversitesi kampüs alanı topraklarının Aspergillus Mich Ex Fr. ve Penicillium Link ex Fr. florası üzerine bir araştırma. YL Tezi. Yüzüncü Yıl Üniv. Fen Bil. Enst. Biyoloji Anabilim Dalı, Van, 1997.
35. Kanaujia, R.S., Singh, C.S. Studies on certain ecological aspects of soil fungi VI. Fungi in relation to locality type, cover vegetation and physico-chemical characters of the soils. Sydowia. 30: 112-121, 1977/1978.
36. Kara, Ö., Kuzey Trakya dağlık yetişme ortamı bölgesindeki meşe, kayın ve karaçam ormanlarındaki toprak mikrofungusları. Anadolu Üniv. Bil. Teknol. Derg. 6 (2): 167-174, 2005.
37. Kara, Ö., Bolat, İ. Influence of soil compaction on microfungal community structure in two soil types in Bartın Province, Turkey. J. Basic Microbiol. 47: 394-399, 2007.
38. Karaoğlu, A. Ş., Ülker, S. Isolation, identification and seasonal distribution of soilborne fungi in tea growing areas of iyidere-ikizdere vicinity (Rize-Turkey). J. Basic Microbiol. 46 (3), 208-218, 2006.
39. Katoch, A., Kapoor, P. Recent concepts in fungal taxonomy: A review. Research and Reviews: J. Agr. Allied Sci. 3 (2): 23-35, 2014.
40. Klich, M. A. Identification of common Aspergillus Species. 1. Baskı. 122 pp., Published by the Centraalbureau voor Schimmelcultures-CBS, Utrecht, The Netherlands, 2002.
41. Machida, M., Gomi, K. Aspergillus: Molecular biology and genomics. Chapter 1: An overwiev of the genus Aspergillus. Joan W. Bennett, Caister Academic Press, 2010.
42. Oskay, F. Çankırı ili Eldivan ilçesi karaçam ormanı topraklarındaki fungal floranın ve in-vitro’da antagonistik etkileşimlerinin belirlenmesi. YL tezi. Ankara Üniv. Fen Bil. Enst. Orman Müh. ABD. Ankara, 2007.
43. Öner, M. Soil microfungi of Turkey. Mycopathol. Mycol. Appl. 42: 81-87, 1970.
44. Öner, M. Atatürk Üniversitesi Erzurum Çiftliği Eğerli Dağı kuzey yamacı ve Trabzon-Hopa sahil şeridi mikrofungus florası ile ilgili bir araştırma. Atatürk Üniv. Yay. No: 158, Sevinç Matbaası, Ankara, 1973.
45. Özdemir, B. G., Bıyık, H., Kalyoncu, F., Kalmış, E., Oryaşın, E., Aydın. İzmir ve Manisa illerinde endüstriyel atıksular ile kirlenmiş toprakların mikrofungus florasının belirlenmesi. Ekoloji. 20(80): 66-73, 2011.
46. Paul, E. A., Soil microbiology, ecology and biochemistry. Elseiver Academic Press, 2007.
47. Raper, K. B., Fennell, D. I. The Genus Aspergillus. The Williams and Wilkins Company, 686 pp., Baltimore, USA, 1965.
48. Raper, K. B., Thom, C. A manual of Penicillia. The Williams and Wilkins Company, Baltimore, 1949.
49. Rodrigues, P., Soares, C., Kozakiewicz, Z., Paterson, R. R. M., Lima, N., Venâncio, A. Identification and characterization of Aspergillus flavus and aflatoxins. Communicating Current Research and Educational Topics and Trends in Applied Microbiology, A. Mendez-Vilas Ed., Formatex, p.527-534, 2007.
50. Rossman, A., Tulloss, R., Dell, T., Thorn, R. G. Protocols for an all taxa biodiversity inventory of fungi in a Costa Rican conservation area. Parkway Publishers, pp. 195, Inc. Boone, North Caroline, 1998.
51. Samson, R.A., Houbraken, J., Thrane, U., Frisvad, J.C., Andersen, B. Food and indoor Fungi, CBS KNAW Biodiversity Center, Utrecht, 2010.
52. Samson RA, Visagie CM, Houbraken J, Hong SB, Hubka V, Klaassen CH, Perrone G, Seifert KA, Susca A, Tanney JB, Varga J, Kocsubé S, Szigeti G, Yaguchi T, Frisvad JC. Phylogeny, identification and nomenclature of the Genus Aspergillus. Stud. In Mycol. 78: 141–173, 2014.
53. Singh, S., Sandhu, D. K. Thermophilous fungi in port blair sails. Can. J. Bot. 64: 1018-1026, 1986.
54. Sülün, Y., Hasenekoğlu, İ. A study on Aspergillus Mich ex Fr. and Penicillium Link ex Gray flora of the soils of Northeast Anatolia. Türkiye. Turk. J. Bot. 17: 49-60, 1993.
55. Sümer, S. Genel Mikoloji. 1. Basım, Nobel Yayın Dağıtım, Ankara, 2006.
56. Tansey, M. R., Jack, M. A. Thermophilic fungi in sun-heated soils. Mycologia. 68: 1061-1075, 1976.
57. Tresner, H.D., Backus, M.P., Curtis, J.T. Soil microfungi in relation to the hardwood forest continuum in Southern Wisconsin. Mycologia. 46 (3): 314-333, 1954.
58. Uztan, A. İzmir ili topraklarından izole edilen mikrofungusların taksonomi ve ekolojileri üzerinde araştırmalar. YL Tezi. Ege Üniv. Fen Fak. Mikrobiyoloji Bölümü, Bornova-İzmir, 1981.
59. Waksman, S. A. A method counting the numbers of fungi in the soil. J. Bact. 7: 339-341, 1922.
60. Waksman, S. A. Principles of soil microbiology. The Williams & Wilkins Company, 1927.
61. Waksman, S. A. Soil Microbiology, John Wiley and Sons Inc., p. 356, New York, 1952.