Serological study of Ustilago Zeae and other basidiomycetes
by George F Parke
A THESIS Submitted to the Graduate Committee in partial fulfillment of the requirements for the
Degree of Master of Science in Botany and Bacteriology at Montana State College
Montana State University
© Copyright by George F Parke (1935)
Abstract:
no abstract found in this volume SEROLOGICAL STUDY OF USTILAGO ZEAE AMD OTHER
BASIDIOMYCETES
by
GEORGE PARKE
A THESIS
S u b m itte d t o t h e G r a d u a te C om m ittee I n
p a r t i a l f u l f i l l m e n t o f t h e r e q u i r e m e n ts
f o r t h e D e g re e o f M a s te r o f S c ie n c e
i n B o ta n y a n d B a c t e r i o l o g y a t
M ontana S t a t e C o lle g e
A p p ro v e d :
i n C h a rg e o f M a jo r Work
X V iv -
/ i
/ M > ^ <
C hairm an E x am in in g C om m ittee
/
ChaTrman G r a d u a te C om m ittee
B ozem an, M ontana
J u n e , 1935
-2 TATff.Tt OF CONTENTS
Page
iO
L i t r o d u o t i o n .......... .................
3
M a t e r i a l a n d M e th o d s ........................
5
E x p e r im e n ta l D a t a . . . . .......... ................................................
10
G e n e ra l D iso u ssicm L ....................................
26
Summary a n d C o n c l u s i o n s . . . ........................................
28
L i t e r a t u r e C i t e d ..........................
29
6V
J
<
50480
SEROLOGICAL STUDY OF DSTILAGO ZEAE AMD OIHBt
BASlD IOlvirCETES
INTBODUCTICN
O r i g i n a l l y t h e r e a c t i o n s o f im m u n ity w e re s t u d i e d w ith t h e
p u r p o s e o f s o l v i n g u r g e n t p ro b le m s c o n c e r n in g t h e c u r e , d i a g n o s i s
and p r e v e n t i o n o f d i s e a s e *
g ro w in g r e c o g n i t i o n o f i t s
S in c e t h a t t im e t h e r e h a s come t o b e a
im p o r ta n c e i n d e t e i m i n i n g t h e r e l a t i o n s h i p
o f s p e c i f i c p r o t e i n s i n v a r i o u s p l a n t s an d a n i m a l s .
I t s im p o r ta n c e h a s
b e e n e m p h a s iz e d b y Mez a n d h i s c o -w o rk e r s (1 7 ) who h a v e m ade t h e m o st
e x t e n s i v e s e r i e s o f i n v e s t i g a t i o n s on t h e s e r o l o g i c a l r e a c t i o n s o f
s p e c i f i c p l a n t p r o t e i n s , a n d h a v e s e t u p a p h y l o g e n e t ic c l a s s i f i c a t i o n
o f p la n ts b a sed on s e r o lo g ic a l r e a c tio n s o f t h e i r p r o t e i n s .
L in k (1 3 )
h a s a p p l i e d t h e p r e c i p i t i n r i n g t e s t t o " F u n g i I I " , a n d w as a b l e t o
d i f f e r e n t i a t e tw o s t r a i n s o f S o l e r o t i n i a f r u c t i c o l a a s w e l l a s t h e
p l u s a n d m in u s s t r a i n s o f N e u r o s p o ra t e t r a s p e r m a .
M a r tin an d C o tn e r
(1 5 ) fo u n d some p h y l o g e n e t i c s i g n i f i c a n c e i n t h e i r s e r o l o g i c a l w ork
o n t h e m o th p r o t e i n .
K s s to n (1 2 ) w o rk in g w i t h f u n g i p a th o g e n i c t o m an,
u s e d a s t e s t a n t i g e n s w a t e r s o l u b l e p o l y s a c c h a r i d e f r a c t i o n s and r e ­
p o rte d v e ry h ig h t i t e r s .
M atsum oto (1 6 ) fo u n d t h a t c o m p lim e n t f i x a t i o n
t e s t s w e re m ore s a t i s f a c t o r y t h a n e i t h e r p r e c i p i t i n o r a g g l u t i n a t i o n
t e s t s fo r th e id e n tif ic a tio n o f A s p e rg illis .
He a l s o c o n c lu d e d t h a t
i t w as p o s s i b l e t o d i f f e r e n t i a t e t h e g e n e r a o f th e f u n g i ; b u t h i s
r e s u l t s a s t o s p e c i e s w e re n o t c l e a r enough t o i n d i c a t e a d i f f e r e n t i a ­
t i o n b e tw e e n th e m .
L . Almond and S t o v a l l ( I ) , w o rk in g w i t h M o n i l i a t
i n o c u l a t e d t h e e x p e r i m e n t a l a n im a ls w i t h t h e l i v i n g c e l l s and f o ll o w ­
in g th e t h i r d i n je c ti o n re c e iv e d a t i t e r o f n e a rly 1 -4 0 0 .
The i n o c u l a ­
t i o n s w e re g i v e n i n t r a v e n o u s l y a t tw o d a y i n t e r v a l s ; t h e f i r s t i n o c u l a ­
t i o n i n c l u d e d 1 5 0 ,0 0 0 ,0 0 0 t o 2 5 0 ,0 0 0 ,0 0 0 o r g a n is m s w i t h i n c r e a s e d d o s e s
f o r th e f o llo w in g i n j e c t i o n s .
I n t h i s w ork t h e y w e re n o t a b l e t o
d e m o n s t r a t e s a t i s f a c t o r i l y b y s e r o l o g i c a l m eans t h e d i f f e r e n t s p e c i e s
o f M o n il i a s t u d i e d .
The p r e s e n t s t u d y w as p r i m a r i l y u n d e r ta k e n t o d e t e n n i n e b y s e r o ­
l o g i c a l m e th o d s some o f t h e p h y s i o l o g i c s t r a i n s o f U S tl la g o z e a e
(B e c k m .) Ung.
L a t e r i t was e x te n d e d t o c e r t a i n f l e s h y b a s i d i o m y c e t e s ,
n a m e ly , t h r e e s p e c i e s o f Hydnumt tw o s p e c i e s o f C o p r ln u s t one o f
F s a l l i o t a a n d one o f P l e u r o t i s .
I t h a s b e e n s u g g e s te d b y some e a r l i e r a u t h o r s t h a t t h e s t r a i n s
o f U s t i l a g o z e a e a r e o n l y p h e n o ty p ic and t h a t t h e fo n n s c h a n g e r e a d i l y
by a p ro c e ss o f a d a p ta tio n .
I f t h i s i s tr u e th e p o s s ib ility o f d is ­
tin g u is h in g th e s t r a i n s s e r o lo g ic a lly a re s m a ll.
S tak m an ( 1 9 ) , fro m
whom a g r e a t p a r t o f t h e m eth o d s o f c u l t u r i n g t h e sm ut h a s b e e n t a k e n ,
d i s p r o v e s t h e a b o v e s ta t e m e n t t o a c o n s i d e r a b l e e x t e n t , a n d m ain ­
t a i n s t h a t t h e new p h y s i o l o g i c f o rm s o r i g i n a t e b y h y b r i d i z a t i o n a n d
m u ta tio n .
-5 -
MAT5RIALS AND IvSTHODS
The f u n g i s t u d i e d a r e :
U s t i l a g o z e a e (B eo k m .) U n g ., Hydnum
c o r a l l o i d e s S o o p ., Hydnum c o p u t- u r s i F r . , Hydnum s e p t e n t r l o n a l e F r . N o r t h e m , P l e u r o t u s o s t r e a t u s J a c q .., C o p rin u s a t r o m e n t a r i u s ( B u l l) F T .,
C o p rin u s co m atu s F r . , P s a l l i o t a o a m p e s t r i s L in n .
U s t i l a g o z e a e w e re f u r n i s h e d h y J . j .
F a rm , S t . P a u l , M in n e s o ta .
The s t r a i n s o f
C h ris te n s e n o f th e U n iv e rs ity
The s p e c i e s o f Hydnum, C o p ri n u s , P s a l l i o t a ,
an d P l e u r o t i s w e re t a k e n fro m D r . F . B . C o tn e r ’ s c o l l e c t i o n o f f u n g i
a t M ontana S t a t e C o lle g e *
I n an a tte m p t t o p r e p a r e t h e sm ut s p o r e s i n s u c h a c o n d i t i o n s o
a s t o m ake i t s u i t a b l e f o r i n t r a p e r i t o n e a l i n j e c t i o n s d i f f i c u l t i e s
a ro se .
I n s o l v i n g t h e s e d i f f i c u l t i e s setae p r e l i m i n a r y w o rk w as c a r r i e d
o u t w i t h U s t i l a g o z e a e i n 1934 d u r in g w h ic h tim e t h e a u t h o r a tte m p te d
to g r in d th e s p o re s f in e enough f o r i n t r a p e r i t o n e a l i n j e c t i o n s .
T h is
m eth o d f a i l e d b e c a u s e o f t h e te n d e n c y f o r t h e s p o r e s t o a d h e r e t o o n e
a n o t h e r and c o n s e q u e n t ly c lo g t h e s y r i n g e .
H ow ever, l a t e r a schem e
was d e v i s e d w h ic h in v o lv e d t h e c u l t u r i n g o f t h e U . z e a e o n a r t i f i c i a l
m e d ia .
F o r t h e p u r p o s e o f c u l t u r i n g t h e s m u t, p o t a t o d e x t r o s e a g a r
s u g g e s te d b y
S tak m an a n d C h r i s t e n s e n
(1 9 ) was s e l e c t e d b e c a u s e o f t h e
e a s e w i t h w h ic h i t was p r e p a r e d , and b e c a u s e o f t h e a b u n d a n t g ro w th
t h a t was s e c u r e d .
I t d id n o t seam a d v i s a b l e t o a tt e m p t t o grow t h e
c u l t u r e s i n a p r o t e i n - f r e e n u t r i e n t s o l u t i o n e v e n th o u g h t h i s p r o ­
c e d u r e w ould a v o id i n t r o d u c i n g f o r e i g n p r o t e i n s i n t o t h e e x p e r i m e n t ,
—6—
b e c a u s e t h e m eth o d u s e d seem ed e f f i c i e n t , a n d l e f t l i t t l e
e rro r.
room f o r
To o b t a i n p u r e c u l t u r e g r o w th s 0 . 1 g . o f c h la m y d o s p o re s was
a llo w e d t o s o a k i n 100 o c . o f a one p e r c e n t c o p p e r s u l p h a t e s o l u t i o n
f o r tw e n ty t o t h i r t y h o u r s .
The s p o r e s w e re t h e n rem oved t o s t e r i l e
c e n t r i f u g e t u b e s w h e re t h e y w e re w a sh e d t w i c e w i t h s t e r i l e d i s t i l l e d
w a t e r and t h e n t r a n s f e r e d t o a f l a s k c o n t a i n i n g 100 o o . o f s t e r i l e
w a t e r i n w h ic h t h e y w e re a llo w e d t o s t a n d f o r a n o t h e r 20 t o 30 h o u r
p e rio d .
They w e re t a k e n fro m t h i s w a t e r b y m eans o f a s t e r i l e
c a p i l l a r y tu b e and sp ra y e d on t o th e s u r f a c e o f th e p o ta to d e x tro s e
a g a r p l a t e s h e l d a t room t e m p e r a t u r e .
G e r m in a tio n to o k p l a c e w i t h i n
tw o o r t h r e e d a y s and t h e g e r m i n a t in g s p o r e s w e re t r a n s f e r r e d b y m eans
o f a p la tin u m lo o p t o p o ta to a g a r s l a n t s .
To o b t a i n tw o o r t h r e e gram s o f t h e d r i e d p r o t e i n o f e a c h s p e c i e s ,
f o r i n o c u l a t i o n , i t w as n e c e s s a r y t o c o v e r t h e s u r f a c e o f t h e a g a r
s l a n t s i n E rle n m y e r f l a s k s w i t h t h e g ro w th fro m t h e g e r m in a te d s p o r e s .
I n t h e c o u r s e o f fro m f i v e t o s e v e n d a y s a maximum g ro w th a p p e a re d
w h ich w as c a r e f u l l y rem o v ed a n d p l a c e d o n a w a tc h g l a s s a n d d e s s i c a t e d
a t 55° 0 .
I t r e q u i r e d , o n t h e a v e r a g e , t e n 250 c c . B rle n m y e r f l a s k s
c o n t a i n i n g 75 o c . o f t h e a g a r t o s e c u r e a s u f f i c i e n t g ro w th t o make a
s in g le s e r ie s o f in o c u la tio n s .
G row th o f t h e O rg a n is m s . -
A l l s t r a i n s o f t h e sm ut grew r e a d i l y
a f t e r t h e i n i t i a l g e r m i n a t io n h a d t a k e n p l a c e .
H ow ever, i n a m a j o r i t y o f
t h e c a s e s t h e y d i f f e r e d d e c i d e d l y fro m e a c h o t h e r i n c u l t u r e c h a r a c t e r s ,
i n c l u d i n g r a t e s o f g r o w th , c o n s i s t e n c y o f t h e c o lo n y , s u r f a c e c h a r a c t e r s .
and c o l o r .
An i d e a o f t h e d i f f e r e n c e s i n g e n e r a l c u l t u r a l c h a r a c t e r s
c a n b e g a in e d fro m T a b le I , i n w hich a r e l i s t e d s a n e o f t h e c h a r a c t e r ­
i s t i c s o n p o t a t o d e x t r o s e a g a r . The n u m b ers g iv e n f o r t h e d i f f e r e n t
s t r a i n s w e re j u s t t a k e n a r b i t r a r i l y b y t h e a u t h o r t o d i s t i n g u i s h t h e
d i f f e r e n t s a m p le s u s e d .
T a b le I I
C u l t u r a l c h a r a c t e r s o f 7 l i n e s o f U . z e a e g ro w in g
on p o t a t o d e x t r o s e a g a r
Topo­
g ra p h y
M a rg in
D u ll
V e rru c o se
F im b ria te
Convex
D u ll
waxey
R ugose
F in e ly
lo b a te
C onvex
D u ll
C o a r s e ly
V e rru c o se
u n d u la te
4.
P u r p l e brow n
C onvex
D u ll
waxy
R ugose
Somewhat
lo b a te
5.
O ran g e b u f f
Convex
D u ll
waxy
C o a r s e ly
R ugose
L o b a te
6.
Brown g r e y
Convex
D u ll
C o a r s e ly
V e r ru c o s e
L o b a te
Convex
D u ll
R ugose
E n tire
S tra in
N o.
I.
2.
3.
7.
C o lo r
O range b ro w n c o v e r ­
ed w i t h w h i t e pow der
P in k is h b u f f
O ra n g e brow n c o v e r ­
ed w i t h w h i t e pow der
P u r p l e brow n c o v e r ­
ed w i t h w h i t e pow der
E le v a ­
tio n
L u s te r
Convex
A lth o u g h t h e d i f f e r e n t s t r a i n s v a r i e d somewhat a s t o t h e i r t e x t u r e ,
a l l w e re v i s c o u s enough t o f a c i l i t a t e t h e h a r v e s t i n g o f t h e c u l t u r e s .
The g ro w th c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e o r g a n is m s u s e d i n t h i s w o rk a s shown
i n T a b le I , a g r e e c l o s e l y w i t h t h o s e r e c o r d e d b y
s ta k m a n ( 1 9 ) .
D n m u n iz a tio n p r o c e d u r e s i m i l a r t o t h a t d e v e lo p e d b y Almond ( I )
w as a tt e m p t e d b y t h e a u t h o r i n h i s p r e l i m i n a r y w o rk w i t h t h e U . z e a e .
b u t m et w ith no s u c c e s s •
H ow ever, th e a n t i s e r u m was s u c c e s s f u l l y p r e p a r e d b y i n o c u l a t i n g
r a b b i t s i n t r a p e r i t o n e a l y a t 5 d a y i n t e r v a l s w ith a w e ig h e d am ount o f
th e g ro u n d , d r ie d c u l t u r e susp en d ed i n 5 o c . o f s t e r i l e p h y s io lo g ic a l
s a lt s o lu tio n .
S ix su c h i n j e c t i o n s w e re m ade i n e a c h a n im a l w i t h
g r a d u a l i n c r e a s i n g am o u n ts o f t h e d r i e d p r o t e i n .
A f te r th e f i r s t in o ­
c u l a t i o n a l l o f t h e e x p e r i m e n t a l a n im a ls s u f f e r e d a s e v e r e s h o c k ,
r e s u l t i n g in l o s s o f a p p e t i t e and l o s s o f w e ig h t.
A ll o f th e ra b b its
r e c o v e r e d w i t h t h e e x c e p t i o n o f tw o w h ic h w e re r e p l a c e d d u r i n g t h e
second s e r i e s o f i n o c u la tio n s .
I n th e i n je c ti o n s f o llo w in g th e f i r s t
t h e r a b b i t s w ere n o t i c e a b l y a f f e c t e d f o r a p p r o x i m a t e ly a d a y a f t e r
i n o c u l a t i o n b u t i n v a r i a b l y r e c o v e r e d t o n o rm a l on t h e s e c o n d d a y .
It
w as n o t a p p a r e n t t h a t a n y o n e p r o t e i n s t i m u l a t e d a g r e a t e r r e a c t i o n
th a n t h a t o f any o t h e r .
A p o s t m ortem h e l d on th e tw o d e a d r a b b i t s
show ed e v id e n c e t h a t t h e i r d e a th w as d u e t o t h e s u s p e n d e d p r o t e i n b e i n g
a c c i d e n ta l ly in je c te d in to th e i n t e s t i n e , th u s c a u s in g a n a n a p h y la c tic
shock.
O th e r t h a n t h e tw o f a t a l i t i e s m e n tio n e d a b o v e , n o i n t e r r u p t i o n
o c c u r r e d i n t h e im m u n iz a tio n o f t h e e x p e r i m e n t a l a n i m a l s .
T he d e t a i l s o f t h e r a b b i t im m u n iz a tio n s a r e g i v e n i n T a b le I I .
•9T a b le I I
O rg a n ism s u s e d
in in o c u la tio n
S p e c ie s
1 st
2nd
3d
p
p
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Hydnum
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Hydnum
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U s tila g o
zeae I
U s tila g o
zeae 2
U s tila g o
zeae 5
U s tila g o
zeae 4
U s tila g o
zeae 5
U s tila g o
zeae 6
U s tila g o
zeae 7
A l l i n o c u l a t i o n s w e re m ade a t 5 d a y i n t e r v a l s
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F o llo w in g t h e f i f t h
i n o c u l a t i o n b lo o d w as w ith d ra w n frc m t h e
m a r g i n a l e a r v e i n f o r t h e p u r p o s e o f r u n n in g p r e l i m i n a r y t e s t s t o d e ­
te r m in e th e s t r e n g t h o f t h e t i t e r d e v e lo p e d #
A l l o f t h e r a b b i t s w ere
fo u n d t o h a v e d e v e lo p e d im m unity f o r t h e h o m o lo g o u s a n t i g e n , b u t t h e
t i t e r was n o t s u f f i c i e n t l y h i g h , t h e r e f o r e a n o t h e r i n j e c t i o n w as
a d m in is te re d .
S ix d a y s a f t e r t h e s i x t h
b l e d a s e p t i c a l l y fro m t h e h e a r t .
s te rile
i n j e c t i o n , t h e 12 r a b b i t s w e re
The sa m p le o f b lo o d was p l a c e d i n
c e n t r i f u g e t u b e s an d a llo w e d t o c l o t , t h e y w e re t h e n ta k e n i n t o
—10'
t h e r e f r i g e r a t o r f o r t h i r t y m in u te s t o h a s t e n s e p a r a t i o n o f t h e s e ru m .
The se ru m o b t a i n e d b y c e n t r i f u g i n g w as p i p e t t e d i n t o s t e r i l e a m p u le s
w h ic h w e re s e a l e d a n d p l a c e d i n t h e r e f r i g e r a t o r f o r f u t u r e u s e .
The a n t i g e n s t o b e u s e d i n t h e t e s t s w e re p r e p a r e d b y p l a c i n g
1 0 0 m g, o f t h e g ro u n d p r o t e i n and 3 c c . o f p h y s i o l o g i c a l s a l i n e i n
w e ig h e d c e n t r i f u g e t u b e s .
T h e se w e re k e p t i n t h e r e f r i g e r a t o r f o r
24 h o u r s ( s h a k e n f r e q u e n t l y ) ; t h e y w e re t h e n c e n t r i f u g e d a n d a s much
a s p o s s ib le o f th e s u p e rn a ta n t liq u i d p ip e tte d in to tu b e s .
The
r e s i d u e was t h o r o u g h l y d r i e d and w e ig h e d t o d e te r m in e t h e l o s s i n
w e ig h t w h ich w as c o n s i d e r e d a s t h e w e ig h t o f t h e m a t e r i a l e x t r a c t e d .
D i l u t i o n s s e r e m ade fro m t h e s u p e r n a t a n t l i q u i d w i t h c o r r e c t i o n s f o r
t h e w e ig h t o f t h e so d iu m c h l o r i d e ,
EXPERIMENTAL DATA
G l a s s t u b i n g w i t h a n i n s i d e d i a m e t e r o f 4 mm, c u t i n 6 t o 7 cm ,
l e n g t h s w as s e a l e d o f f and u s e d f o r t h e p r e c i p i t i n t e s t s ,
A colum n
o f seru m n e a r l y , 5 cm, l o n g w as p l a c e d i n t h e b o tto m o f t h e t e s t t u b e ;
and a p p r o x i m a t e ly t h e sam e volum e o f t h e d i l u t e d e x t r a c t was a d d e d to
t h e s e ru m .
T h is w as done b y t h e u s e o f a c a p i l l a r y t u b e , c a r e b e in g
t a k e n t h a t a p r e c i s e l i n e re m a in e d b e tw e e n t h e tw o l i q u i d s .
The m eth o d u s e d i n r e c o r d i n g t h e r e a c t i o n s i s t a k e n fro m M a r tin
Sc C o tn e r ( 1 5 ) .
A p r o f u s e p r e c i p i t a t e sh o w in g c o n s i d e r a b l e d e p th a t
t h e j u n c t i o n o f t h e a n t i s e r u m and t h e e x t r a c t was r e a d a s a f o u r - p l u s
(+ + + + ), a r i n g w i t h l e s s d e p th w as r e a d a s a t h r e e - p l u s
(+ + + ), t h e
4.1l i g h t e r b u t d e f i n i t e r i n g s a s tw o - p lu s r e a c t i o n s
( + + ) , and a r e a c t i o n
i n w h ich a d e f i n i t e r i n g w as n o t fo rm e d b u t i n w h ich a s l i g h t p r e ­
c i p i t a t e w as p e r c e p t i b l e w as r e a d a s a o n e - p l u s (+ ) r e a c t i o n #
C hecks
w ere m ade on t h e v a r i o u s r e a g e n t s p r e c e d in g e a c h s e t u p t o make s u r e
t h a t t h e t e s t m a t e r i a l h a d n o t a l t e r e d fro m tim e t o t i m e .
T a b le I I I show s th e r e s u l t s o f t h e r e a c t i o n o f t h e a n t i g e n s w ith
t h e i r h o m o lo g o u s a n tis e r u m #
T a b le I I I
P r e c i p i t i n R e a c ti o n
T i t e r s o f H om ologous Serum s and A n tig e n s
A n tig e n D i l u t i o n s
S p e c ie s
1 -4 0 0
# ++-HC o p rin u s a t r a m e n t a r i u s ++++
++++
++-MC o p rin u s c o m a tu s
++++
++++
Hydnum s e p t e n t r i o n a l e
++++
++++
Hydnum e o r a l l o i d e s
+++
++++
T J s tila g o z e a e N o . I
+++
++++
U s tila g o ze ae N o. 2
+++
++++
U s tila g o ze ae N o. 3
+++
++++
U s tila g o zeae N o. 4
+++
++++
U s tila g o zeae N o. 5
+++
++++
U s tila g o ze ae N o. 6
+++
+++
U s t i l a g o z e a e N o. 7
1 -8 0 0 1 -1 6 0 0
“++
+++
++++
+++
+++
++
++++
+++
++
+++
++++
+++
+++
++
++++
+++
++
+
+++
++
++
++
+++
++
+
++
+++
++
+++
++
+++
+++
+
++
+++
++
++
++
+++
+++
++
++
+++
++
1 -2 4 0 0
+
+++
+
++
++
++
+
++
+
+
++
++
+
++
++
+
++
++
1 -3 2 0 0
■+
++
+
++
+
++
+
+
—
—
+
++
-
1 -4 8 0 0 1 -6 4 0 0
++
—
++
+—
+
+
—
—
-
# S ig n s i n u p p e r p a r t o f s p a c e a r e r e a d i n g s f o r 1 s t h o u r , lo w e r p a r t
f o r 2nd h o u r#
—12—
I t w i l l b e n o t i c e d t h a t a l l o f t e s t s , when t h e h o m o lo g o u s a n t i ­
se ru m w as u s e d , p r o d u c e d a r e a c t i o n a t a d i l u t i o n n o t lo w e r t h a n 1 - 2 4 0 0 .
The p r o t e i n s fro m t h e s t r a i n s o f U s t i l a g o , w h ic h w e re g ro u n d e q u a l l y a s
f in e a s th e
o th e r p r o te i n s , d id n o t p ro d u ce a n tib o d ie s in th e e x p e r i­
m e n t a l a n im a l t h a t r e a c t e d a t a s h i g h a d i l u t i o n a s d id th e s p e c i e s
o f Hydnum a n d C o p r in u s .
C h e c k in g b a c k t h r o u g h t h e im m u n iz a tio n p r o ­
c e d u r e t h e r e a p p e a r e d t o b e no r e a s o n s f o r t h e d i f f e r e n c e t h a t was
a p p a re n t in th e t i t e r p ro d u ce d .
H o w ev er, w hen t h e e x t r a c t s w e re b e i n g
m ad e , t o b e u s e d a s a n t i g e n s , i t w as n o t i c e d t h a t t h e sm ut p r o t e i n
w as som ew hat l e s s s o l u b l e i n t h e p h y s i o l o g i c a l s a l t t h a n was t h e o t h e r
p ro te in s .
T h i s s o l u b i l i t y p r o p e r t y w h ic h e x i s t e d may h a v e c a r r i e d
th ro u g h in to th e b lo o d .
On T a b le V t h e r e s u l t s o f t h e t e s t s u s in g t h e a n t i s e r u m o f
C o p rin u s a tr a m a n t e r u s a r e r e p r e s e n t e d .
A l l t e s t s w e re b e g u n , w i t h t h e
e x c e p t io n o f t h a t on U . z e a e , w i t h a n a n t i g e n d i l u t i o n o f 1 - 1 0 0 ; i t
was n o t p o s s i b l e t o s t a r t w i t h a lo w e r d i l u t i o n b e c a u s e a p p r o x im a te ly
o n l y I p e r c e n t o f t h e p r o t e i n w as e x t r a c t e d i n t h e p h y s i o l o g i c a l s a l t .
T he o n l y p r e c i p i t a t i o n o c c u r r i n g , o t h e r t h a n w i t h t h e h o m ologous a n t i ­
g e n was t h a t w i t h P s a l l l o t a c a m p e s tr ls w h ic h g a v e a p o s i t i v e r e a c t i o n
up to a d i l u t i o n o f 1 -8 0 0 .
T h is w as a r a t h e r u n e x p e c te d r e s u l t , b e ­
c a u s e P s a l l i o t a . a c c o r d i n g t o a n g l e r & P r a n t l ( 4 ) , a n d Gaumann and
Dodge ( 5 ) , a p p e a r e d t o b e m ore c l o s e l y r e l a t e d t o C o p rin u s a t r o m e n te r u s t h a n t o P l e u r o t u s , b u t s t i l l d i d n o t p ro d u c e a n y p r e c i p i t a t e .
T he m o r p h o lo g ic a l d i f f e r e n t i a t i o n b e tw e e n t h e g e n u s C o p rin u s and t h e
—13—
g e n u s P l e u r o t u s a c c o r d i n g t o E n g l e r - P r a n t l (4 ) i s t h e s p o r e c o l o r .
H ow ever, a c c o r d in g to th e r e s u l t s o b t a i n e d b y t h e w r i t e r i t w ould seem
t h a t s p o r e c o l o r i s n o t a c h a r a c t e r i s t i c w h ic h may b e u s e d t o i n d i c a t e
p h y l o g e n e t i c r e l a t i o n s h i p e x i s t i n g b e tw e e n t h e s e p l a n t s .
The a n t i s e r u m o f G o p rin u s co m atu s r e a c t e d s t r o n g l y a t a h ig h
d i l u t i o n w i t h i t s hom ologous a n t i g e n ; b u t d i d n o t s t i m u l a t e a n y p r e ­
c i p i t a t i o n w h a ts o e v e r when i t w as b r o u g h t i n c o n t a c t w i t h h e t e r o l o g o u s
a n t i g e n , a s show n i n T a b le V I .
A c c o rd in g t o
th e r e s u l t s o f T a b le s V
and V I , i t i s p o s s i b l e t o d e f i n i t e l y d i s t i n g u i s h b y t h e p r e c i p i t i n
t e s t t h e s e tw o s p e c i e s o f C o p r in u s .
I t may b e s e e n fro m t h e d a t a i n T a b le s V I I a n d V I I I , c o n t a i n i n g
t h e r e s u l t s o f t h e t e s t s w i t h a n t i s e r a o f t h e tw o s p e c i e s o f Hydnum,
th a t
t h e d i f f e r e n t s p e c i e s t e s t e d c o u ld b e s e p a r a t e d
from e a c h o t h e r ,
due t o th e f a c t t h a t th e a n tig e n d id n o t p r e c i p i t a t e w ith th e a n t i ­
se ru m o f t h e o t h e r s p e c i e s .
S in c e t h e o rg a n is m s s e l e c t e d a t random
show ed s u c h p r e c i s e d i f f e r e n t i a t i o n , i t
is r e a s o n a b le to a ssu n e t h a t
t h e p h y l o g e n e t i c r e l a t i o n s h i p o f o t h e r s p e c i e s m ay b e j u s t a s c l e a r l y
in d ic a te d .
i n T a b l e s DC, X, X I , X I I , X I I I , XIV, and XV a l l o f t h e v a r i o u s
a n ti s e r u m o f t h e
a n t i g e n s a r e t e s t e d w ith t h e / d i f f e r e n t s t r a i n s o f U . z e a e . No p r e ­
c i p i t a t i o n a p p e a r e d o u t s i d e o f t h e ho m o lo g o u s g e n e r a , b u t a l l o f th e
s t r a i n s o f U . z e a e g a v e s i m i l a r r e a c t i o n s on t h e h e t e r o l o g o u s s t r a i n s ,
m ak in g i t a p p a r e n t t h a t i t
i s n o t p o s s i b l e t o d e te r m in e t h e d i f f e r e n t
•14.
s t r a i n s o f t h i s s p e c i e s fro m o n e a n o t h e r b y s e r o l o g i c a l m e a n s .
T h is
s i m i l a r i t y i n r e a c t i o n s w as n o t d u e , a s one m ig h t s u p p o s e , t o f o r e i g n
p r o t e i n e n t e r i n g i n b y m eans o f t h e m e d ia b e c a u s e t e s t s w e re made t o
d e te r m in e i f t h e e x p e r i m e n t a l a n im a ls h ad p r o d u c e d a n t i b o d i e s s p e c i f i c
f o r t h e p r o t e i n s t h a t w e re c o n t a i n e d i n t h e m e d ia .
A c c o rd in g t o t h e
r e s u l t s o b t a i n e d i n t h e s e e x p e r im e n ts i t would, f a v o r t h e t h e o r y t h a t
t h e d i f f e r e n t s t r a i n s a r e o n l y p h e n o ty p ic a n d t h a t t h e fo rm s c h a n g e
r e a d i l y by a p r o c e s s o f a d a p ta tio n , r a t h e r th a n t h a t th e y o r i g i n a t e
by h y b r id iz a tio n and m u ta tio n .
T able V
P r e c ip it i n R e a c tio n s
P s a l l i o t a c a m p e s tr is
1 -1 0 0
#
++
++
C o p rin u s c o m a tu s
* C o p rin u s a t r o m e n t a r i u s
1 -4 0 0
"T ~
-Hmm
-H -H -
+++
++++
-H -H
D ilu tio n o f th e a n tig e n e x tr a c t
1 -8 0 0
1 -1 6 0 0
1 -2 4 0 0 1 -3 2 0 0
1 -4 8 0 0
1 -6 4 0 0
+
mm
+H
-H-H
-H
+-H
+
+++
W
+
++
■*
+ t
S p e c ie s
■*
—
P le u ro tu s o s tr e a tu s
**
**
Hydnum o o r a l l o i d e s
*
**
mm
*•
**
**
I
—
Hydnum c o p u t - u r s i
—
Hydnian s e p t e n t r i o n a l e
mm
U s t i l a g o z e a e N o. I
mm
U s tila g o ze ae N o. 2
U s t i l a g o z e a e N o. 3
mm
—
mm
mm
U s tila g o zeae N o. 4
•
U s tila g o z e a e N o. 5
W
U s tila g o z e a e N o. 6
•*
U s tila g o zeae N o. 7
-
-
*The antiserum o f Coprinus a tro m en ta riu s was u sed in t h is t e s t .
# S ig n s in upper p a r t o f sp ace a re rea d in g s fo r 1 s t h ou r, lo w er p a rt f o r 2nd h r .
T able VI
P r e c ip it i n R ea ctio n s
_
S p e c ie s
1 -1 0 0
#
-
P s a l l i o t a e a m p e s tris
*C o p rin u s c o m a tu s
C o p rin u s a t r o m e n t a r i u s
P le u ro tu s o s tr e a tu s
Hydnum c o r a l l o i d e s
Eydnum c o p u t - u r s i
Hydnum s e p t e n t r i o n a l e
++++
++++
—
-
1 -4 0 0
++++
++++
-
D ilu tio n o f th e a n tig e n e x tr a c t
1 -8 0 0
1 -1 6 0 0
1 -2 4 0 0
1 -3 2 0 0
•
—
+ -H ++
+
+
++++
+++
++
++
—
mm
—
—
—
—
—
—
—
«■
—
—
—
—
-
1 -4 8 0 0
1 -6 4 0 0
—
++
mm
-
_
mm
—
mm
am
-
mm
-
mm
mm
mm
—
mm
U s t i l a g o z e a e N o. I
U s t i l a g o z e a e N o. 2
—
U s t i l a g o z e a e N o. 3
U s t i l a g o z e a e N o. 4
mm
mm
U s tila g o zeae N o. 5
mm
mm
B s tila g o
zeae N o. 6
*
*•
mm
**
U s tila g o z e a e N o. 7
—
3ltTtie antiserum o f Coprinus comatua was u sed in t h is t e s t
# S ig n s i n upper p a rt o f sp a ce a re rea d in g s f o r 1 s t h ou r, low er p a rt f o r 2nd h ou r.
Table V II
P r e c ip it i n R ea ctio n s
S p e c ie s
P s a l l i o t a c a m p e s tris
1 -1 0 0
#
-
1 -4 0 0
—
-
D ilu tio n o f th e a n tig e n e x tr a c t
1 -8 0 0
1 -1 6 0 0
1 -2 4 0 0
1 -3 2 0 0
—
—
—
—
-
P le u ro tu s o s tr e a tu s
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
—
-
-
-
-
-
-
Ifirdnum c o r a l l o i d e s
Hydnum c o p u t - u r s i
*Hydnum s e p t e n t r i o n a l e
1 -6 4 0 0
-
C o p rin u s c o m a tu s
C o p rin u s a t r o m e n t a r i u s
1 -4 8 0 0
—
-
**
++++
++++
++++
++++
+++
++++
++
+++
++
++
-
-
+
-H-
*
•
—
—
—
—
—
—
•
—
+_
+
—
-
&
i
U s tila g o z e a e N o. I
•
U s t i l a g o z e a e No* 2
U s t i l a g o z e a e No* 3
U s tila g o ze ae N o. 4
*“
U s tila g o
**
zeae N o. 5
**
U s tila g o zeae N o. 6
U s tila g o ze ae N o. 7
—
—
—
♦The a n tiseru m o f Hydnum s e p t e n t r io n a le was used in t h i s t e s t
# S ig n s in upper p a r t o f sp ace a re rea d in g s f o r 1 s t hou r, lo w er p a r t f o r 2nd hr*
T a b le V H I
P r e c i p i t i n R e a c tio n s
S p e c ie s
#
1 -1 0 0
1 -4 0 0
-
I
P s a l l i o t a c a m p e s tris
D i l u t io n o f t h e a n t i g e n e x t r a c t
1 -8 0 0
1 -2 4 0 0
1 -1 6 0 0
1 -3 2 0 0
;
I
-
-
1 -4 8 0 0
1 -6 4 0 0
-
-
C o p rin u s c o m a tu s
*
*
*
C o p rin u s a t r o m e n t a r i u s
*
*
P le u ro tu s o s tr e a tu s
+Hydnum c o r a l l o i d e s
-H-H-
HH
H+
-H-H
HH
H-H-
H
+H
+
H
+
+
+
*•
Hydnum c o p u t - u r s i
Eydnum s e p t M i t r i o n a l e
**
U s tila g o zeae N o. I
U s tila g o zeae N o. 2
U s tila g o zeae N o. 3
U s tila g o ze ae N o. 4
*
U s tila g o zeae N o. 5
•*
**
—
—
U s t i l a g o z e a e N o. 6
U s tila g o zeae N o. 7
*The a n tiseru m o f Eydnum c o r a llo id .e s was u sed in t h i s t e s t
# S ig n s in upper p a rt o f sp a ce are rea d in g s f o r 1 s t h ou r, low er p a rt f o r 2nd h r .
■19.
T able IX
P r e c i p i t i n . R e a c ti o n s
D ilu tio n s o f a n tig e n
S tp e c ie s
1 -4 0 0
#
1 -8 0 0
1 -1 6 0 0
-
1 -2 4 0 0
—
1 -3 2 0 0
—
1 -4 8 0 0
—
C o p rin u s c o m a tu s
C o p rin u s a t r o m e n t a r i u s
Hydnum c o r a l l o i d e s
—
Hydnxim s e p t e n t r i o n a l e
* U s t il a g o z e a e N o . I
U s tila g o ze ae N o. 2
U s tila g o ze ae N o. 3
U s t i l a g o z e a e N o. 4
U s t i l a g o z e a e N o. 5
U s tila g o
zeae N o. 6
U s tila g o ze ae N o. 7
-H-+
++++
+++
++++
+++
++++
+++
++++
+++
++++
+++
++++
+++
++++
-H+++
++
+++
++
+++
++
+++
++
+++
++
+++
++
+++
+
++
+
++
+
++
-H++
+
-H+
++
+
++
+
+
++
+
+
+
++
++
+
+
++
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
*The a n tiseru m o f U s t ila g o zea e N o, I was u sed in t h i s t e s t
# S ig n s in upper p a r t o f sp a ce are rea d in g s f o r 1 s t h r . , low er
p a rt f o r 2nd h r .
T ab le X
P r e c ip it i n R e a c tio n s
1 -4 0 0
D ilu tio n s o f a n tig e n
1 -8 0 0
1 -1 6 0 0
1 -2 4 0 0
1 -3 2 0 0
1 -4 8 0 0
O o p rin u s o o m atu s
—
C o p rin u s a t r o m e n t a r i u
3
—
—
—
—
-
-
-
-
—
Hydnum c o r a l l o i d e s
:
Hydnum s e p t e n t r i o n a l e
U s tila g o zeae N o, I
* U s t il a g o z e a e N o , 2
U s tila g o zeae N o, 3
U s tila g o
zeae N o, 4
U s tila g o z e a e N o, 5
+++
++++
H
+
+H
++
+
+++
H
+
' + -
++++
+++
++++
H+
H
H
+
H+
+4-
+
+
+
+++
H
+
—
—
—
mm
—
—
—
—
+ -
—
—
—
-
'
++++
+H
H
+
—
+++
++
+
+
-
—
++++
+H
eH e
H -
+++
H
+
+
—
—
U s tila g o z e a e N o, 6
-H -H -
+H
H
H -
-
H -+
H
+
+
-
U s tila g o z e a e N o. 7
H++
+H
■H*—
+
-
-
-
*The a n tiseru m o f U s t ila g o zea e N o, 2 was used f o r t h i s t e s t
# S ig n s in upper p a r t o f sp a ce a re readings f o r 1 s t h r * , low er
p a r t f o r 2nd h r .
—
-E l-
T a b le X I
P r e c ip it i n R ea ctio n s
D ilu tio n s o f a n tig e n
1 -4 0 0
S p e c ie s
1 -8 0 0
1 -1 6 0 0
1 -2 4 0 0
1 -5 2 0 0
1 -4 8 0 0
Ir
C o p rin u s c o m a tu s
—
C o p rin u s a tr o m e n t a r i u e
•
Hydnum c o r a l l o i d e s
Hydnum s e p t e n t r i o n a l e
U s t i l a g o z e a e No* I
U s t i l a g o z e a e No* 2
* U s t il a g o z e a e N o . 3
U s tila g o zeae N o. 4
U a tila g o zeae N o. 5
U s tila g o zeae N o. 6
U s t i l a g o z e a e No* 7
+++
+*++
+++
-H-H+++
-H-H-H-+
++++
+++
++++
+++
++++
+++
++++
-H+++
++
+++
-H
+++
+++
+++
-H
+++
++
-H+
++
+++
+
++
+++
+
H
+
++
+
+++
++
+
++
+
+
++
++
+
++++
+
++-
-
-
-
-
—
—
-
-
—
—
-
-
-
-
•
-
-
-
-
-
-
-
+
-
-
-
*The a n tiseru m o f U s t ila g o zea e N o. 3 was used f o r t h i s t e s t
# S ign s in upper p a rt o f sp a ce a r e rea d in g s f o r 1 s t h r * , low er
p a rt f o r 2nd hr*
-2 2
T ab le XII
P r e c ip it i n R e a c tio n s
S p e c ie s
1 -4 0 0
#
Hydnum c o r a l i o i d e s
-
Hydnum s e p t a n t r i o n a l e
U s tila g o
U s tila g o
zeae N o. I
z e a e N o. 2
U s tila g o zeae N o. 3
♦ U s tila g o z e a e N o. 4
U s tila g o z e ae N o. 5
U s tila g o z e ae N o. 6
U s tila g o ze ae N o. 7
1 -4 8 0 0
-
C o p rin u s c o m a tu s
C o p rin u s a t r o m e n t a r i u s
D ilu tio n s o f a n tig e n
1 -8 0 0
1 -1 6 0 0 1 -2 4 0 0 1 -3 2 0 0
+++
++++
+++
++++
+++
++++
+++
++++
+++
-H-H+++
-H-H+++
-H-H-
-
-
-
•»
-
-
w
w
-
—
—
—
mm
mm.
-
-
—
—
mm
mm
«»
-
—
—
—
-
-
-
—
mm
-H+++
-H+++
-H+++
-H-H+
H
-H+
H
-H+
H
+
H
++
H
+
++
++
+++
+
H
++
H
+
++
mm
mm
—
—
-H+
++
+
++
+
H
+
++
+
H +
++
+
++—
•
+-
—
—
+
—
+
—
—
—
—
+-
-
—
—
-
-
♦The an tiseru m o f U s tlla g o zeae No* 4 was used f o r t h i s t e s t
# S ig n s in upper p a rt o f sp a ce a r e rea d in g s f o r 1 s t h r . , low er
p a rt f o r 2nd h r .
—23—
Table X III
P r e c i p i t i n R ea ctio n s
1 -4 0 0
S p e c ie s
D ilu tio n s o f a n tig e n
1 -8 0 0
1 -1 6 0 0 1 -2 4 0 0
#
I
C o p rin u s c o m a tu s
**
-
1 -3 2 0 0
1 -4 8 0 0
-
-
**
C o p rin u s a t r o m e n t a r i u s
•*
**
**
++
+++
++
+++
++
+++
++
+++
++
+++
++
+++
++
+++
+
++
+
++
+
+++
+++
++
+
++
+
++
++
+
+
+
+
++
++
++
++
Hydnum c o r a l l o i d e s
Hydnum s e p t e n t r i o n a l e
U s tila g o
z e a e N o. I
+++
++++
+ -H -
U s tila g o ze ae N o. 2
U s tila g o z e a e N o. 3
U s t i l a g o z e a e N o. 4
* U s t il a g o z e a e N o . 5
U s t i l a g o z e a e No* 6
U s tila g o zeae N o. 7
++++
+++
++++
+++
++++
+++
++++
+++
++++
+++
++++
—
-
-
*The a n tiseru m o f X Jstilago zea e No# 5 was used fo r t h i s t e s t
# S ig n s in upper p a r t o f sp a ce a re rea d in g s fo r 1 s t h r . , low er
p a r t fo r 2nd h r .
-
-
-2 4 Table XIY
P r e c ip it i n R ea ctio n s
S p e c ie s
1 -4 0 0
#
-
D ilu tio n s o f a n tig e n
1 -8 0 0
1 -1 6 0 0 1 -2 4 0 0
-
-
-
1 -3 2 0 0
1 -4 8 0 0
-
-
G o p rin u s c o m a tu s
•*
G o p rin u s a tr o m e n t a r i u z
•*
■
*•
•*
Hydnum c o r a l l o i d e s
w
Hydnum s e p t e n t r i o n a l e
U s t i l a g o z e a e N o. I
U s tila g o ze ae N o. 2
+++
++++
+++
-H-H-
+++
U s tila g o z e a e N o. 3
-H-H
+-H
U s tila g o
zeae N o. 4
U s tila g o z e a e N o. 5
* U s ti l a g o z e a e N o . 6
U s tila g o z e a e N o. 7
-H++
+++
++++
+++
++++
+++
++++
++
+++
++
+++
++
+++
++
+++
++
+++
++
+++
++
+++
+
++
+■
+++
+
++
+
+++
++
+
++
++
+++
++
+++
+
++
+
++
+++
+++++-++
++
■*
-
-
-
-
—
+
-
—
-
+
-
—
+_
++
++
-
+-
♦The an tiseru m o f U s t ila g o zea e No* 6 was u sed f o r t h i s t e s t
# S ig n s in upper p a r t o f sp a ce a r e re a d in g s f o r 1 s t h r . , lo w er
p a rt f o r 2nd hr*
-2 5 T able XV
P r e c i p i t i n R ea ctio n s
S p e c ie s
1 -4 0 0
#
-
DiJL u tio n s o f A n tig e n
1 -8 0 0
1 -1 6 0 0
1 -2 4 0 0 1 -3 2 0 0
-
-
-
1 -4 8 0 0
-
-
C o p rin u s c o m a tu s
-*
C o p rln u s a t ro m a n ta riu «
**
■*
—
—
Hydnum c o r a l I o i d e s
*■
**
Hydnum s e p t e n t r i o n a l e
U s tila g o z e a e N o. I
U s tila g o z e ae N o. 2
U s tila g o z e a e N o. 3
U s tila g o z e a e N o. 4
U s tila g o z e a e N o. 5
U s tila g o
zeae N o. 6
* U s ti l a g o z e a e N o. 7
+++
++++
+++
H
+
H+
e
He
H
+
+*
*
—
—
-
-
—
—
-H-H-
H+
H
H -
-
-
+++
-H-
+
—
—
-H-H-
H+
-H-
+++
H
++
+
++•»
++
+
+
++
-
-
-H-H
H+
-H-
H+
-H-
H -
H H
+H
H+
H
H H
H+
++
+
++
H+
H
H
H H
+H
++
—
-
—
—
—
-
-
♦The an tiseru m o f , U s t ila g o zeae No* 7 was u sed fo r t h i s t e s t
# S ig n s in upper p a r t o f sp ace a re r e a d in g s f o r 1 s t h r * , lo w er
p a rt f o r 2nd h r .
—
-2 6 GMSRAL DISCUSSION
T he f o l l o w i n g t a b l e , t a k e n fro m Gaumann & Dodge ( 5 ) , a n d a m odi­
f i c a t i o n o f t h a t g iv e n b y B n g le r & P r a n t l ( 4 ) , w i l l h e l p t o c l a r i f y
t h e r e l a t i o n s h i p o f t h e B a s ld io m y c e te s u s e d i n t h i s e x p e r i m e n t .
a tra m e n ta riu s
c o m a tu s c a m p e s t r i s
C o p rih u s P s a l l i o t a
o s tre a tu s
s e p ta n trio n a le
c o p u t-u re i
c o ra llo ld e s
P le u ro tu s
U s tila g o
M e lo n o s p o ra o e a e
Chromo i
ir a c e a e Leuc
C a n th a re lla c e a e
A g a ri
U s tila g in a e e a e
U s tila g in a le s
ra le s
C a n th a re lla les
BASID
A u ri
.r ia le s
IMYCBTES
The c l a s s i f i c a t i o n a s i n d i c a t e d i n t h e a b o v e t a b l e i s b a s e d on
m o r p h o l o g ic a l c h a r a c t e r i s t i c s .
The r e l a t i o n s h i p s g iv e n h e r e a r e n o t i n
a c c o r d a n c e w i t h t h o s e p r e s e n t e d b y Mez ( 1 7 ) i n h i s a e r o - d i a g n o s t i c w ork
on f u n g i.
A lth o u g h th e w ork i n t h i s p a p e r d o e s n o t c o v e r t h e i d e n t i c a l
fie ld th a t is
w ith h i s
c o v e re d i n M ezf S w o rk (1 7 ) t h e r e s u l t s t e n d t o b e i n sy m p a th y
c l a s s i f i c a t i o n , b e c a u s e o f t h e d i s t a n t r e l a t i o n s h i p t h a t was
a p p a r e n t i n t h e Eydnum, C a n t h a r e l l a l e s , A g a r lc a c e a e , a n d U s t i l a g i n a e e a e .
R e c e n tl y t h e r e h a s b e e n e x t e n s i v e s tu d y o n t h e p h y s i o l o g i c s p e c i a l ­
i z a t i o n o f U . z e a e , b e c a u s e o f i t s p r a c t i c a l e c o n o m ic i m p o r ta n c e .
-2 7 -
G h r i s t e n s e n a n d S takm an (2 1 ) h a v e c a r r i e d o u t q u i t e c o n c l u s i v e l y I n
t h e i r m any e x p e r im e n ts w i t h U . z e a e t h a t i n m o st c a s e s new p h y s i o l o g i c
fo rm s a r i s e th r o u g h m u t a t i o n a n d h y b r i d i z a t i o n .
They b a s e d t h e i r
a s s u m p tio n o n t h e f a c t t h a t t h e y w e re a b l e t o d e r i v e d i s t i n c t m u ta n ts
fro m a s i n g l e i s o l a t i o n m ade fro m a sm ut b o i l ; a l l m u ta n ts r e t a i n e d t h e i r
d i s t i n c t i v e c h a r a c te r s a f t e r r e p e a te d t r a n s f e r s .
F r e q u e n t l y t h e y w e re
a b l e t o in d u c e m o d i f i c a t i o n s i n t h e l i n e s o f sm ut b y a l t e r i n g t h e
e n v ir o n m e n t a l c o n d i t i o n s b u t a l l su c h v a r i a n t s r e v e r t b a c k t o t h e
p a r e n t a l p h e n o ty p e a s s o o n a s t h e c a u s a l s t i m u l u s w as re m o v e d .
H ow ever, i n t h e s e r o l o g i c a l t e s t c a r r i e d o u t h e r e , a l l t h e s t r a i n s
o f U . z e a e b e h a v e d a s i d e n t i c a l o r g a n is m s , i n d i c a t i n g t h a t t h e s p e c i f i c
p r o t e i n s a r e t h e same i n a l l s t r a i n s o f t h e sm ut t e s t e d .
Frctn t h i s r e ­
s u l t i t seem s f e a s i b l e t o assum e t h a t t h e f o r e g o i n g e v id e n c e w ould t e n d
t o s u p p o r t t h e o l d e r m a i n ta i n e d t h e o r y t h a t t h e e n v ir o n m e n t a l c o n d i t i o n s
a r e r e s p o n s i b l e f o r t h e o c c u r r e n c e o f new p h y s i o l o g i c fo rm s o f H . z e a e ,
r a t h e r t h a n t h e t h e o r y a d v a n c e d b y Stakm an and C h r i s t e n s e n (2 1 ) ♦
A lth o u g h t h e r e h a s n o t b e e n a g r e a t d e a l o f q u e s t i o n c o n c e r n in g
t h e r e l a t i o n s h i p o f t h e o t h e r B a s id io m y c e te s s t u d i e d i n t h i s p a p e r ,
t h e r e s u l t s o b t a i n e d g a v e some i n t e r e s t i n g i n f o r m a t i o n r e g a r d i n g t h e
s p e c i f i c r e a c ti o n o c c u rr in g i n th e d i f f e r e n t s p e c ie s s tu d i e d .
T h e se
r e s u l t s a l s o s e r v e t o s u b s t a n t i a t e t h e u s e o f lm m u n io lo g lc a l r e a c t i o n s
a s a c o r r e c t and u s e f u l m ethod by w h ic h t o m ake p h y l o g e n e t i c c l a s s i ­
f ic a ti o n o f v a rio u s b io lo g ic a l g ro u p s.
—28—
SUIvMARY AND CONCLUSIONS
I.
S e r o l o g i c a l s t u d i e s w ere m ade o f s e v e n s t r a i n s o f U . z e a e ,
t h r e e s p e c i e s o f Hydnumt tw o s p e c i e s o f C o p r in u s t one s p e c i e s o f
P l e u r o t u s . a n d one o f P s a l l i o t a t
S t Due t o t h e te n d e n c y o f t h e sm ut s p o r e s t o a d h e r e t o o n e a n o t h e r
i n a s a l i n e o r o i l s o l u t i o n i t i s n o t p o s s i b l e t o a d m i n i s t e r t h e sm ut
p r o te i n i n to th e r a b b i t s i n t h i s fo rm .
3 , The g e n e r a P s a l l i o t a t P l e u r o t u s t C o p r in u s , Hydnumt a n d U s t l l a g o
w e re c l e a r l y d i s t i n g u i s h e d fro m one a n o t h e r b y s e r o l o g i c a l m e a n s ,
4 , A l l o f t h e s p e c i e s o f C o p rin u s a n d Hydnum i n v e s t i g a t e d by
p r e c i p i t i n m eth o d w e re e n t i r e l y s p e c i f i c i n t h e i r a n t i g e n i c c h a r a c t e r ­
i s t i c s , m ak in g i t r e a s o n a b l e t o assum e t h a t t h e r e l a t i o n s h i p o f o t h e r
s p e c i e s may b e j u s t a s c l e a r l y i n d i c a t e d *
5 , I n t h e s e r o l o g i c a l t e s t c a r r i e d o u t on U s t i l a g o
s t r a i n s b e h a v e d a s i d e n t i c a l o r g a n is m s *
-X,
zeae, a l l
-29
LITSUTUBB CITED
1 . A lm on, L o i s , and S t o v a l l , W, D .
1 9 3 4 , S e r o l o g i c r e a c t i o n s o f c u l t u r e s o f M o n ilia and o f seme
o t h e r y e a s t l i k e F u n g i.
J o u r, o f I n f . D is . 5 5 (l):1 2 -2 5
2 . A t k i n s o n , G eo rg e F .
1 9 1 1 . M ushrooms
H en ry H o lt & C o ., New Y ork
3 . B ld in e s , A. H.
1 9 2 9 . P a th o g e n ic ity and c u l t u r a l b e h a v io r
d iffe re n t lo c a litie s .
P h y to p a th o lo g y 1 9 :8 8 5 -9 1 6
o f U s tila g o
z e a e fro m
4 . E n g le r , A ., and P r a n t l , K .
1 9 2 8 . D ie N a t u r l i o h e n P f l a n z e n f a m i l i e n
V e r lo g Von W ilh e lm E h g elm an n , L e ip z ig
5 . Gaum ann, A . F . , and D odge, C. W.
1 9 2 8 . C o n g a r a tiv e m o rp h o lo g y o f F u n g i.
McGraw H i l l Book C o ., New Y o rk
6 . G u n n is o n , J . B . , a n d S c h o e n h o lz , P .
1 9 2 7 . S t u d i e s on t h e s e r o l o g i c c l a s s i f i c a t i o n o f B . b o t u l i n u s .
J o u r . Imraun. 1 3 :2 3 7 -2 4 1
7 . H a n n a , W. F .
1 9 2 9 . S t u d i e s i n t h e p h y s io l o g y and c y to lo g y o f U s t i l a g o z e a e
a n d S o ro s p o riu m r e i l i a n u m .
P h y to p a th o lo g y 1 9 :4 1 5 -4 4 2
8 . H e k to e n , L .
1 9 2 7 . O b s e rv a tio n s w ith th e p r e c i p i t i n r e a c t i o n .
J o u r . Immun. 1 4 :1 - 8
9 . H e k to e n , L . , and W e lk e r, W. H ,
1 9 2 4 . P r e c i p i t i n r e a c t i o n s o f se ru m p r o t e i n s .
J o u r . I n f . D i s . 3 5 :2 9 5 -3 0 4
10.
J o n e s , E d ith
1 9 2 3 . I n f l u e n c e o f t e m p e r a t u r e o n t h e s p o r e g e r m i n a t io n o f
U s tila g o z e a e .
J o u r . A g r. R e s . 2 4 :5 9 3 -5 9 7
-so­
1 1 . K a u ffm a n , C. H .
1 9 1 8 . T he A g a r ic a o e a e o f M ic h ig a n .
P u b . 2 6 . B i o l o g i c a l S e r i e s 5 , V o l. L & I I
Wynkoop H a lle n b e o k C ra w fo rd C o ., L a n s in g , M ic h ig a n
1 2 . K e s t o n , H . D . , an d C ook, D . H.
1 9 3 0 . S p e c i f i c P o l y s a c c h a r i d e fro m F u n g i .
J o u r . E x p . M ed. 5 2 :8 1 3 -8 3 2
1 3 . L in k , G eo rg e K . , and W ilc o x , H . W.
1933. P r e c i p i ti n r in g t e s t a p p lie d to Fungi I I .
B o t. G a z . X C V (I): l - 3 2
1 4 . L a c k e , A . , and H i r s c h , E . F .
1 9 2 4 . I s o l a t i o n o f s u b s t a n c e s w i t h immune p r o p e r t i e s .
J o u r . I n f . D i s . 3 5 :5 1 9 -5 2 5
1 5 . M a r t i n , S . , and C o t n e r , F . B .
1 9 3 4 . S e r o l o g i c a l s t u d i e s o f m oth p r o t e i n s w ith s p e c i a l
r e f e r e n c e s to t h e i r p h y lo g e n e tic s ig n i f ic a n c e .
A nn. B i t . S o c . Am. 2 7 ( 3 ) :3 7 2 -3 8 3
1 6 . M a ts u m a to , T .
1 9 2 8 . P r e l i m i n a r y n o t e on some s e r o l o g i c a l s t u d i e s o f A s p e r g i l l l .
P h y to p a th o lo g y 2 8 :6 9 1 -6 9 6
1 7 . M ez, C.
1922.
A n l e it u n g z u S e r o - d i a g n o s t i e c h e n u n te r s u c h u n g e n f u e r
B o ta n ik e r.
B o t* A r c h . 1 :1 7 7 -2 0 0 (a n d s u b s e q u e n t v o lu m e s ) .
1 8 . S ta k m a n , E . C . , and C h r i s t e n s e n , J . J .
1 9 2 7 . H e te ro th a llis m in U s tila g o z e a e .
P h y t o p a t h . 1 7 :8 2 7 -8 3 4
1 9 . S ta k m a n , E . C . , and C h r i s t e n s e n , J . J*
1 9 2 9 . M u ta t io n a n d h y b r i d i z a t i o n i n U s t i l a g o z e a e .
U n iv . M in n . A g r. E x p . S t a . B u l l . 6 5 :1 -1 0 9
20.
s ta k m a n , E . C.
1 9 1 3 . S p o re g e r m i n a t io n o f c e r e a l s m u ts .
U n lv . M in n . A g r. E x p . S t a . B u l l . 1 3 3 :1 -7 7
-3 1 -
2 1 . B takm an, B . C . , an d C h r i s t e n s e n , J . J .
1 9 2 6 . P h y s i o l o g i c s p e c i a l i z a t i o n a n d m u ta tio n i n U s t i l a g o z e a e .
P h y t o p a t h . 1 6 :9 7 9 - 9 9 9 .
2 2 . W e lls , H . G .
1 9 2 9 . The c h e m ic a l a s p e c t s o f im m u n ity .
Chem. C a ta lo g u e C o.