Screening of Colletotrichum (Ascomycota) isolates, causal agents of Soybean Anthracnose, for Laccase production

Abstract

Colletotrichum truncatum es el hongo patógeno más comúnmente asociado con la antracnosis de soja. Aunque la enzima ligninolítica lacasa se relaciona con la patogenicidad de un amplio rango de hongos fitopatógenos, su rol biológico en la interacción Colletotrichum -soja aún se desconoce. La extensión de la infección en la Argentina , nos ha llevado a examinar la producción de lacasa en cepas aisladas de plantas enfermas de soja de diferentes regiones de nuestro país. Se evaluó la producción in vitro de lacasa en diez cepas (ocho de ellas identificadas como C. truncatum ). Sólo seis, todas correspondientes a C. truncatum , produjeron lacasa cuando fueron cultivadas en un medio con pectina y asparagina. La máxima actividad en este medio (44 U/L) se detectó en la cepa BAFC 3102 (aislada en la Provincia del Chaco). La electroforesis en SDS PAGE de los sobrenadantes de cultivo reveló una única banda con actividad lacasa (peso molecular 67 kDa). La adición de CuSO 4 al medio incrementó hasta siete veces su producción (280 U/L en medio con glucosa), sin embargo la edad del cultivo o la composición del medio no produjeron variaciones en el patrón isoenzimático. Este es el primer reporte sobre producción de lacasa por C. truncatum.

Colletotrichum truncatum is the most common pathogen fungus associated with soybean anthracnose. Although the lignin-degrading enzyme laccase has been implicated in pathogenicity of a wide range of plant pathogenic fungi, its biological role in the Colletotrichum -soybean disease system is unknown. The extent of the infection in our country led us to examine laccase production in Argentinean Colletotrichum strains isolated from diseased soybean plants from different geographic locations. Ten strains (eight of them identified as C. truncatum) , were screened for in vitro laccase production. Only six of the isolates, all of them C. truncatum , produced laccase activity when cultured on a defined medium based on pectin and asparagine as carbon and nitrogen sources, respectively. Strain BAFC 3102 (isolated from Chaco province), yielded the highest laccase titers (44 U/L) in this medium. Denaturing polyacrylamide gel electrophoresis of extracellular culture fluids revealed one band with laccase activity (mol wt 67 kDa). CuSO 4 addition to media with either glucose or pectin as carbon sources increased up to 7-fold laccase production (280 U/L in the glucose medium), but the pattern of isoenzyme was not affected by culture age or medium composition. This is the first report on laccase production by C. truncatum.