Nanoglomus plukenetiae, a new fungus from Peru, and a key to small-spored Glomeraceae species, including three new genera in the “Dominikia complex/clades”

Abstract

A new arbuscular mycorrhizal fungus was found in an agricultural plantation of Plukenetia volubilis, the inka nut (also called “sacha inchi” or “inka peanut”) in the Amazonia region of San Martín State in Peru. In this site, the inka nut was grown in mixed cultures together with Zea mays and Phaseolus vulgaris. The fungus was propagated in bait and single-species cultures on Sorghum vulgare, Brachiaria brizantha, Medicago sativa, and Plukenetia volubilis as host plants. The fungus differentiates hyaline spores terminally or intercalary on cylindrical to slightly funnel-shaped hyphae, singly or in spore clusters with up to ca. 90 spores per cluster. The spores are bi-layered, (20–)25–36(–45) μm in diameter and show regularly a visible septum at the spore base, despite the small spore and tiny hyphae sizes. Phylogenetically, the new fungus represents a new genus in a separated clade, near to the already known Dominikia clades. It can be distinguished from other species by the small spore size, the characteristics of the spore wall layers, and the clearly visible septum at the spore base, which in Kamienskia and Microkamienskia species has rarely to never been reported, while Dominikia species usually have a higher variability of spore sizes and spore wall characteristics. The fungus is here described under the epithet Nanoglomus plukenetiae, serving as type species of the new genus Nanoglomus. The revision of the species and environmental sequences in the Dominikia clades, based on both morphological and molecular phylogenetic analyses, revealed at least two other new genera: Microdominikia gen. nov., based on D. litorea, and Orientoglomus gen. nov., based on D. emiratia. Finally, in the present study, a key for all small-spored species in the Glomeraceae is included comprising all known Dominikia, Kamienskia, Microdominikia, Microkamienskia, Nanoglomus, Orientoglomus spp., and all small-spored Rhizoglomus spp.

Se encontró un nuevo hongo micorrícico arbuscular en una plantación agrícola de Plukenetia volubilis, la nuez del inka (también llamada "sacha inchi" o "maní del inka") en la región amazónica del Estado de San Martín en Perú. En este lugar, la nuez de inka se cultivaba en cultivos mixtos junto con Zea mays y Phaseolus vulgaris. El hongo se propagó en cultivos de cebo y monoespecíficos en Sorghum vulgare, Brachiaria brizantha, Medicago sativa y Plukenetia volubilis como plantas huésped. El hongo diferencia esporas hialinas terminales o intercalares en hifas cilíndricas a ligeramente en forma de embudo, solitarias o en racimos de esporas con hasta unas 90 esporas por racimo. Las esporas son bicapa, de (20-)25-36(-45) μm de diámetro y muestran regularmente un tabique visible en la base de la espora, a pesar del pequeño tamaño de la espora y de las diminutas hifas. Filogenéticamente, el nuevo hongo representa un nuevo género en un clado separado, cerca de los clados Dominikia ya conocidos. Se puede distinguir de otras especies por el pequeño tamaño de la espora, las características de las capas de la pared de la espora, y el tabique claramente visible en la base de la espora, que en las especies Kamienskia y Microkamienskia rara vez o nunca se ha reportado, mientras que las especies Dominikia suelen tener una mayor variabilidad de tamaños de espora y características de la pared de la espora. El hongo se describe aquí bajo el epíteto Nanoglomus plukenetiae, sirviendo como especie tipo del nuevo género Nanoglomus. La revisión de las especies y de las secuencias ambientales en los clados de Dominikia, basada en análisis filogenéticos tanto morfológicos como moleculares, reveló al menos otros dos géneros nuevos: Microdominikia gen. nov., basado en D. litorea, y Orientoglomus gen. nov., basado en D. emiratia. Por último, en el presente estudio se incluye una clave para todas las especies de esporas pequeñas de las Glomeraceae que comprende todas las Dominikia, Kamienskia, Microdominikia, Microkamienskia, Nanoglomus, Orientoglomus spp. conocidas, y todas las Rhizoglomus spp. de esporas pequeñas.