First Record of Helvella capucina in Türkiye: Morphological and Molecular Characterization

Year 2024, Volume: 15 Issue: Özel Sayı, 66 - 72, 30.12.2024

Şuheda Aldemir Terman , Mustafa Emre Akçay , Ayten Dizkırıcı

https://doi.org/10.30708/mantar.1567001

Abstract

In the current study, Helvella capucina collected from Hakkari province in Türkiye is described as a new record using morphological and molecular characters. Ascocarp, hymenium, stipe, ascospores, ascus and paraphyses were used as diagnostic morphological characters. Images of microscopic characters, microphotographs of the ascospores, and colour pictures of the ascus in their natural habitats are provided. The species, which is placed in section Elasticae, was characterised by its short-stipitate apothecium and pure white when fresh, drying yellowish stipe. Molecular analysis was also carried out to characterize the new record reliably by using DNA sequences of the heat shock protein 90 (HSP90), RNA polymerase 2 (RPB2) and translation elongation factor 1-alpha (TEF1-α). Additionally, the analyses of the three regions were combined to create a concatenated tree. The multigene phylogenetic position and evolutionary relationships of H. capucina with other species of Helvella in Elasticae were inferred using Bayesian Inferences (BI) of the concatenated dataset. Both morphological and molecular data separated Helvella capucina from its close relatives. Detailed descriptions, colour images of fresh and dried ascomata, along with photographs of microscopic characters and the concatenated phylogenetic tree were provided.

Keywords

Helvella, HSP90, new record, RPB2, TEF1-α

Supporting Institution

Van Yüzüncü Yıl University Scientific Research Projects Coordination Unit and TÜBİTAK

Project Number

10113, 123Z671

Türkiye'den Helvella capucina Türünün İlk Kaydı ve Morfolojik ve Moleküler Karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, Türkiye’nin Hakkari ilinden toplanan Helvella capucina türü, morfolojik ve moleküler özellikler kullanılarak yeni bir kayıt olarak tanımlanmaktadır. Belirleyici morfolojik karakterler arasında askokarp, himenyum, sap, askosporlar, askus ve parafiz yer almaktadır. Mikroskobik karakterlerin görselleri, askosporların mikrofotografik görüntüleri ve askusların doğal ortamlarındaki renkli resimleri sağlanmıştır. Elasticae seksiyonunda yer alan bu tür, kısa saplı apotezyum yapısı ve taze halde saf beyaz, kurudukça sarımsı renge dönüşen sap yapısıyla karakterizedir. Yeni kayıt türün güvenilir bir şekilde tanımlanması için ısı şok proteini 90 (HSP90), RNA polimeraz 2 (RPB2) ve translasyon uzatma faktörü 1-alfa (TEF1-α) DNA dizileri kullanılarak moleküler analizler de gerçekleştirilmiştir. Üç bölgenin analizleri birleştirilerek bir kombine ağaç oluşturulmuştur. H. capucina türünün Elasticae seksiyonunda yer alan diğer Helvella türleri ile çok genli filogenetik pozisyonu ve evrimsel ilişkileri, birleştirilmiş veri setinin Bayes Çıkarım Yöntemi (BI) ile çıkarım yoluyla belirlenmiştir. Hem morfolojik hem de moleküler veriler, Helvella capucina türünü yakın akrabalarından ayırmıştır. Detaylı tanım, taze ve kurumuş askokarp yapısının renkli görüntüleri, mikroskobik karakterlerin fotoğrafları ve birleştirilmiş filogenetik ağaç sunulmuştur.

Keywords

Helvella, HSP90, RPB2, TEF1-α, yeni kayıt

Supporting Institution

Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi ve TÜBİTAK

Project Number

10113, 123Z671

References

• Altschul, S.F., Gish, W., Miller, W., Myers, E.W. and Lipman, D.J. (1990). Basic local alignment search tool. Journal Molecular Biology, 215(3): 403–410.
• Doyle, J.J. and Doyle, J.L. (1987). A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochemical Bulletin, 19: 11–15.
• Hansen, K., Schumacher, T., Skrede, I., Huhtinen, S. and Wang, X. H. (2019). Pindara revisited - evolution and generic limits in Helvellaceae. Persoonia, 42: 186–204.
• Katoh, K. and Standley, M.D. (2013). MAFFT multiple sequence alignment software version 7: improvements in performance and usability. Mol. Biol. Evol., 30(4): 772–80.
• Kirk, P.M., Cannon, P.F., Minter, D.W. and Stalpers, J.A. (2008). Ainsworth & Bisby’s Dictionary of the Fungi, 10th Edition. CABI Europe-UK.
• Liu, Y.L., Hodson, M.C, Hall, B.D. (2006). Loss of the flagellum happened only once in the fungal lineage: phylogenetic structure of kingdom Fungi inferred from RNA polymerase II subunit genes. BMC Evolutionary Biology, 6: 74.
• Loken, S.B., Skrede, I. and Schumacher, T. (2020). The Helvella corium species aggregate in Nordic countries - phylogeny and species delimitation Fungal Systematic Evolotion, 5: 169–186.
• Johannesson, H.S., Johannesson, K.H.P. and Stenlid, J. (2000). Development of primer sets to amplify fragments of conserved genes for use in population studies of the fungus Daldinia loculata. Molecular Ecology, 9: 375–378.
• Maddison, W. and Maddison, D. (2009). MESQUITE: a modular system for evolutionary analysis. Evolution, 11 (5).
• Mao, N., Xu, Y.Y., Zhang, Y.X., Zhou, H., Huang, X.B., Hou, C.L., Fan, L. (2023). Phylogeny and species diversity of the genus Helvella with emphasis on eighteen new species from China. Fungal Systematics and Evolution, 12: 111–152.
• Rambaut, A. (2010). FigTree v1.3.1. Institute of Evolutionary Biology, University of Edinburgh, Edinburgh.
• Rehner, S.A. and Buckley, E. (2005). A Beauveria phylogeny inferred from nuclear ITS and EF1-α sequences: evidence for cryptic diversification and links to Cordyceps teleomorphs. Mycologia, 97: 84–89.
• Ronquist, F. and Huelsenbeck, J.P. (2003). MRBAYES 3: Bayesian phylogenetic inference under mixed models. Bioinformatics, 19: 1572–1574.
• Sesli, E., Asan, A., Selçuk, F. Abacı Günyar, Ö., Akata, I., Akgül, H., Aktaş, S., Alkan, S., Aydoğdu, H., Berikten, D., Demirel, K., Demirel, R., Doğan, H. H., Erdoğdu, M., Ergül, C. C., Eroğlu, G., Giray, G., Haliki Ustan, A., Keleş, A., Kırbağ, S., Kıvanç, M., Ocak, İ., Ökten, S., Özkale, E., Öztürk, C., Sevindik, M., Şen, B., Şen, İ., Türkekul, İ., Ulukapı, M., Uzun, Ya., Uzun, Yu. and Yoltaş, A. (2020). Türkiye Mantarları Listesi (The Checklist of Fungi of Turkey). Ali Nihat Gökyiğit Vakfı Yayını. 1177 sayfa, İstanbul.
• Skrede, I., Carlsen, T. and Schumacher T. (2017). A synopsis of the saddle fungi (Helvella: Ascomycota) in Europe – species delimitation, taxonomy and typification. Persoonia, 39: 201–253.
• Terman S. Ş., Dizkirici, A. and Akcay, M. E. (2024). Morphological and molecular identification of Dissingia confusa based on the first record of the species in Türkiye. Trakya University Journal of Natural Sciences, 25(1): 65–72.
• Uzun, Y. (2023). ‘’ The checklist of Turkish Pezizales species’’, Anatolian Journal of Botany, 7(1): 1-20.
• Van Vooren, N. (2010). Notes sur le genre Helvella L. (Ascomycota, Pezizales) Le sous-genre Elasticae. Bulletin mycologique et botanique Dauphiné Sa voie, 199: 27–60.
• Wang, X. C., Liu, T. Z., Chen, S. L., Li, Y. and Zhuang, W. Y. (2019). A four-locus phylogeny of rib-stiped cupulate species of Helvella (Helvellaceae, Pezizales) with discovery of three new species. MycoKeys, 60: 45–67.
• Zhao, Q., Sulayman, M. and Zhu, X. (2016). Species clarification of the culinary Bachu mushroom in western China. Mycologia, 108: 828–836.