Low variation in ribosomal DNA and internal transcribed spacers of the symbiotic fungi of leaf-cutting ants (Attini: Formicidae)

Leaf-cutting ants of the genera Atta and Acromyrmex (tribe Attini) are symbiotic with basidiomycete fungi of the genus Leucoagaricus (tribe Leucocoprineae), which they cultivate on vegetable matter inside their nests. We determined the variation of the 28S, 18S, and 5.8S ribosomal DNA (rDNA) gene loci and the rapidly evolving internal transcribed spacers 1 and 2 (ITS1 and ITS2) of 15 sympatric and allopatric fungi associated with colonies of 11 species of leafcutter ants living up to 2,600 km apart in Brazil. We found that the fungal rDNA and ITS sequences from different species of ants were identical (or nearly identical) to each other, whereas 10 GenBank Leucoagaricus species showed higher ITS variation. Our findings suggest that Atta and Acromyrmex leafcutters living in geographic sites that are very distant from each other cultivate a single fungal species made up of closely related lineages of Leucoagaricus gongylophorus. We discuss the strikingly high similarity in the ITS1 and ITS2 regions of the Atta and Acromyrmex symbiotic L. gongylophorus studied by us, in contrast to the lower similarity displayed by their non-symbiotic counterparts. We suggest that the similarity of our L. gongylophorus isolates is an indication of the recent association of the fungus with these ants, and propose that both the intense lateral transmission of fungal material within leafcutter nests and the selection of more adapted fungal strains are involved in the homogenization of the symbiotic fungal stock.

A search for markers of sugarcane evolution

Com o propósito de determinar a relaçäo filogenética entre a cana-de-açúcar e membros da subtribo Saccharinae,a regiäo gênica nuclear ITS1-5,8S-ITS2 (ITS: espaçador interno transcrito; 5,8S: DNA ribossomal 5.8S), com alta taxa evolutiva, foi identificada no banco de dados do projeto genoma "Sugarcane Expressed Sequence Tag" (SUCEST). Uma análise através do método de parcimônia, utilizando esta regiäo e seqüências homólogas de 23 Andropogoneae retiradas da base de dados GenBank, indicou que a cana-de-açúcar é o grupo-irmäo de Saccharum sinense. No entanto, devido à pequena quantidade de caracteres informativos para parcimônia e à homoplasia presentes na regiäo ITS1-5,8S-ITS2, näo foi possível determinar com segurança a relaçäo filogenética entre a cana-de-açúcar e alguns dos demais membros da tribo Saccharine. Como alternativa para esta baixa resoluçäo, dezessete regiões gênicas nucleares, cloroplasmáticas ou mitocondriais foram selecionadas a partir do banco de dados SUCEST com o objetivo de encontrar marcadores mais apropriados para a reconstruçäo da filogenia da cana-de-açúcar. Entre elas, aquelas correspondentes à alfa-tubulina, rpl16, a rpoC2 apresentaram baixa incidência de polimorfismo e taxas de evoluçäo equivalentes ou mesmo maiores do que a observada para a regiäo ITS1-5,8S-ITS2. Estes marcadores säo propostos como preferenciais para estudos filogenéticos da subtribo Saccharinae.