Микобиота коры сосны сосновых лесов парков г. Сургута

Обложка
  • Авторы: Мантрова М.В.1
  • Учреждения:
    1. Сургутский государственный университет
  • Выпуск: 2024: Культура, наука, образование: проблемы и перспективы: материалы ХI Международной научно-практической конференции (г. Нижневартовск, 9–10 ноября 2023 г.)
  • Страницы: 352-357
  • Раздел: Секция 11. Экология и природопользование
  • URL: https://journals.eco-vector.com/kultura_nvsu2023/article/view/630905
  • DOI: https://doi.org/10.36906/KSP-2023/49
  • ID: 630905

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Статья посвящена изучению видового разнообразия микоценозов коры сосны сосновых лесов парков города Сургута: «За Саймой», «Энергетиков», «Кедровый Лог», «Нефтяник». В составе микобиоты выявлено 6 видов микроскопических грибов с обилием сапротрофов – Trichoderma harzianum, T. viride, Mucor plumbeus, Rhizopus stolonifer и Neurospora dictyophora. В составе микоценоза коры сосны парка «За Саймой» выявлен фитопатогенный вид Fusarium sporotrichioides.

Полный текст

Микроскопические грибы повсеместно присутствуют в среде обитания человека, но их основным источником является почва [5, с. 8]. С поверхности почвы споры грибов могут распространяться по воздуху, обсеменяя другие объекты вокруг. Микромицеты являются звеньями пищевых цепей, выступая пищей дождевым червям и другим почвенным беспозвоночным животным [11, с. 147], но основная роль микроскопических грибов в экосистемах состоит в том, что, являясь редуцентами [11, с. 99], они выступают одним из основных звеньев детритных цепей [1, с. 3], – участвуют в разложении органического вещества почвы, формировании ее структуры и повышении почвенного плодородия за счет образования и накопления гумуса [8, с. 9; 11, с. 185]. Благодаря хорошо развитому ферментному комплексу микроскопические грибы способны к деструкции сложных полимерных углеродсодержащих соединений растительного происхождения – целлюлозы, лигнина, гемицеллюлозы, пектина – главных компонентов растительного опада (листьев, хвои) [11, с. 154-166]. Известными целлюлозолитиками являются грибы рода Trichoderma [3, с. 20; 11, с. 102] – сапротрофные подстилочные микромицеты [10, с. 140], обычны в составе лиственного [3, с. 20] и хвойного опада [10, с. 157], совместно с видами родов Penicillium, Cladosporium и Mucor обильны в ризосфере сосны всех типов сосняков [10, с. 141].

Город Сургут находится в подзоне средней тайги с подзолистыми по типу почвами [13, с. 43, рис. 36]. В составе микобиоты подзолистых почв, согласно литературным данным, преобладает род Penicillium [11, с. 167; 12], также отмечается многочисленность форм стерильного мицелия, постоянное присутствие видов из рода Mucor и Trichoderma, единичная встречаемость представителей Aspergillus [12].

Почвы лесопарковых территорий находятся под влиянием антропогенного фактора, в связи с чем изменяется и структура сообществ почвенных грибов – в их составе преобладают резистентные к антропогенным загрязнениям виды микроскопических грибов родов Penicillium и Aspergillus, которые часто выступают продуцентами токсинов, также увеличивается доля фитопатогенных грибов рода Fusarium и темноокрашенных грибов родов Alternaria и Cladosporium [8, с. 57, 63-64].

Ранее автором были проведены исследования видового состава почвенной микобиоты сосновых лесов парков города Сургута: «За Саймой», «Энергетиков», «Нефтяник», «Кедровый Лог». В составе микобиоты нижнего слоя подстилки разнообразием изолятов отличался род Trichoderma, особенно в парке «Нефтяник» [7, с. 151-152]. В составе микобиоты верхнего слоя подстилки сосновых лесов парков выявлено обилие типичных для фоновых почв сапротрофных микроскопических грибов с разнообразием изолятов родов Trichoderma, Fusarium и Penicillium; в микоценозе верхнего слоя подстилки парка «Энергетиков» обнаружены темноокрашенные микромицеты Ulocladium alternarie и фитопатогенный вид Verticillium dahlia var. longisporum, что может указывать о влиянии антропогенного фактора на структуру данного микоценоза [6, с. 70].

Таким образом, цель работы – выявление видового разнообразия микобиоты коры сосны сосновых лесов парков г. Сургута, – «За Саймой», «Энергетиков», «Нефтяник», «Кедровый Лог», – с определением обилия сапротрофных и фитопатогенных видов микромицетов.

Материалы и методы

Материалом исследования служили образцы верхнего слоя коры сосны обыкновенной, которые отбирали стерильным ножом на высоте около 1 м от земли в сосновых лесах 4-х парков г. Сургута осенью 2019 года (рис. 1).

 

Рис. 1. Точки отбора образцов коры сосны в сосновых лесах парков г. Сургута: 1 – парк «Кедровый Лог»; 2 – парк «Нефтяник»; 3 – парк «Энергетиков»; 4 – парк «За Саймой»

 

В каждом фитоценозе с однородной площадки 20х20 м [9, с. 6] отбирали образцы коры с 5-ти деревьев – по 10 образцов с каждого дерева, – всего 50 образцов коры с одного участка. Таким образом, с 4-х участков отобрано 200 образцов коры.

Выделение изолятов микроскопических грибов проводили методом прямого посева образцов коры [8, с. 14]. Для этого в стерильных условиях (под боксом) стерильным пинцетом на питательную среду сусло-агар в чашку Петри диаметром 11 см помещали по 3–4 образца коры; все образцы коры с одного дерева в количестве 10 штук были помещены на три параллельные чашки Петри. Посевы инкубировали при комнатной температуре 25оС 8–10 суток. По истечении времени инкубации проводили анализ выросших колоний грибов – выделение изолятов в чистую культуру и их видовую идентификацию путем анализа макро- и микроморфологических признаков согласно определителям [2; 14-18]. Видовую идентификацию 4-х изолятов подтвердили молекулярным анализом, проведенным на кафедре микологии и альгологии МГУ.

Обилие видов микромицетов рассчитывали по формуле [4, с. 12]: P = q/Q × 100 (%), где Р – обилие вида; q – общее число выделенных изолятов данного вида; Q – общее число выделенных изолятов всех видов.

Результаты и их обсуждение

В результате исследований микобиоты коры сосны сосняков парков города Сургута выделено 10 изолятов почвенных микроскопических грибов, которые относятся к 6-ти видам, 5-ти родам. Аскомицеты представлены телеоморфным видом рода Neurospora N. dictyophora, а также анаморфными видами рода Trichoderma (Т. harzianum, T. viride) и рода Fusarium (F. sporotrichioides); зигомицеты представлены видами двух родов семейства Mucorales – рода Mucor (M. plumbeus) и рода Rhizopus (R. stolonifer). Структура микоценозов коры сосны исследованных участков сосновых лесов представлена на рис. 2.

 

Рис. 2. Обилие видов микромицетов в структуре микоценозов коры сосны сосновых лесов парков г. Сургута

 

Из выделенных родов микромицетов род Trichoderma представлен двумя видами –T. harzianum и T. viride (рис. 2). T. harzianum и T. viride – довольно распространенные сапротрофы, космополиты, обитают в почве, на мертвой древесине и коре, растительных остатках [2, с. 459, 461; 14, р. 482]. В микоценозе коры сосны парка «Нефтяник» встречаются оба вида рода Trichoderma, – T. harzianum и T. viride, – их суммарное обилие составляет 51,5%; в составе микобиоты коры сосны парка «Кедровый Лог» выявлен один вид – T. viride, – с обилием 52%; в микоценозах коры сосны парков «Энергетиков» и «За Саймой» представлен вид T. harzianum, на долю которого приходится 46% и 35% от общего количества выделенных грибов соответственно (рис. 2).

В составе микобиоты коры сосны всех исследованных участков обнаружены виды N. dictyophora и M. plumbeus (рис. 2). Согласно литературным данным, N. dictyophora часто выделяется с коры яблони и ели, реже – из почвы, является сапротрофом [14, р. 237]. M. plumbeus – космополит, сапротрофный зигомицет, обитает в почве, на растительных остатках, коре деревьев (бук) [14, р. 299], выделяется часто как контаминант из воздуха помещений и продуктов питания [15, р. 42].

В микоценозах коры сосны парков «За Саймой», «Энергетиков» и «Кедровый лог» обнаружен R. stolonifer – сапротроф, космополит, встречается в лесных и окультуренных почвах, на растительных остатках (хвоя сосны), в воздухе помещений и на продуктах питания [14, р. 429; 15, р. 52].

В составе микобиоты коры сосны парка «За Саймой» выделен F. sporotrichioides – распространенный почвенный микромицет, космополит, согласно литературным данным может расти при низких температурах и может быть выделен из перезимовавшего под снегом зерна, других растительных субстратов – травы, злаков [18, р. 257], является продуцентом микотоксинов трихотеценов, зеараленона, фузарина С [14, р. 232; 18, р. 257], а также обладает патогенностью в отношении хвойных деревьев [14, р. 231-232; 16, р. 132]. Обилие F. sporotrichioides в данном микоценозе составляет 21% (рис. 2).

По результатам проведенных исследований можно заключить, что микобиота коры сосны исследованных парков содержит небольшое количество видов микроскопических грибов, которые являются космополитными сапротрофами и составляют 100% в микоценозах коры сосны парков «Энергетиков», «Кедровый Лог» и «Нефтяник». В парке «За Саймой» обнаружен фитопатогенный вид F. sporotrichioides с обилием 21%, но большую часть микоценоза – 79%, – также составляют сапротрофные микромицеты. Результаты исследования состава микобиоты коры сосны сосновых лесов парков города Сургута соответствуют результатам проведенных ранее исследований состава микоценозов верхнего и нижнего слоев подстилки сосновых лесов данных территорий, согласно которым основную часть микобиоты составляли типичные для фоновых почв сапротрофные микроскопические грибы [6; 7], что в целом соответствует данным о составе микобиоты подзолистых почв лесопарковых территорий [8, с. 63; 12]. Отдельные представители, виды микромицетов коры сосны сосновых лесов исследованных парков могли быть привнесены по воздуху с поверхности почвы, с верхнего слоя подстилки, что прослеживается в результатах исследования, поэтому большую ее часть составляют почвенные сапротрофные микроскопические грибы.

В результате проведенных исследований выявлено, что микобиота коры сосны сосновых лесов парков г. Сургута немногочисленна по видовому разнообразию и большую ее часть составляют космополитные сапротрофные виды почвенных микроскопических грибов. В парках «Энергетиков», «Кедровый Лог» и «Нефтяник» обилие сапротрофов составляет 100%, в парке «За Саймой» – 79%, а 21% приходится на долю фитопатогенного вида F. sporotrichioides.

 

Автор выражает благодарность доктору биологических наук, ведущему научному сотруднику кафедры микологии и альгологии МГУ Александровой Алине Витальевне за всестороннюю помощь при проведении микологических исследований и видовой идентификации микроскопических грибов, а также аспиранту кафедры Антонову Евгению Андреевичу за помощь в проведении молекулярных исследований.

 

Работа выполнена в рамках государственного задания по проекту «Экосистемы севера Западной Сибири: оценка состояния биоты в условиях техногенной трансформации среды».

×

Об авторах

М. В. Мантрова

Сургутский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: uni@nvsu.ru
Россия, Сургут

Список литературы

  1. Александрова А.В. Почвообитающие микроскопические грибы: география и экология: автореф. дис. … д-ра биол. наук. М., 2013. 51 с.
  2. Александрова А.В., Великанов Л.Л., Сидорова И.И. Ключ для определения видов рода
  3. Trichoderma // Микология и фитопатология. 2006. Т. 40. Вып. 6. С. 457–468.
  4. Алимова Ф.К. Промышленное применение грибов рода Trichoderma. Казань: Казанский гос. ун-т им. В.И. Ульянова-Ленина, 2006. 209 с.
  5. Великанов Л.Л., Сидорова И.И., Успенская Г.Д. Полевая практика по экологии грибов и лишайников. М.: Изд-во Московского ун-та, 1980. 112 с.
  6. Каневская И. Г. Биологическое повреждение промышленных материалов. Л.: Наука, 1984. 232 с.
  7. Мантрова М.В. Микобиота верхнего слоя подстилки сосняков парков г. Сургута в экологической оценке антропогенного влияния на данные территории // Самарский научный вестник. 2021. Т. 10, № 2. С. 66–77. https://doi.org/10.17816/snv2021102109
  8. Мантрова М.В. Сезонная динамика численности штаммов рода Trichoderma в структуре почвенных микоценозов сосняков парков города Сургута // Биологическое разнообразие: изучение, сохранение, восстановление, рациональное использование: мат-лы II Международной научно-практической конференции (г. Керчь, 27-30 мая 2020 г.). Симферополь, 2020. С. 146–153.
  9. Марфенина О.Е. Антропогенная экология почвенных грибов. М.: Медицина для всех, 2005. 196 с.
  10. Методы почвенной микробиологии и биохимии. М.: Изд-во МГУ, 1991. 304 с.
  11. Микромицеты почв. Киев: Наукова думка, 1984. 264 с.
  12. Мирчинк Т.Г. Почвенная микология. М.: Изд-во МГУ, 1988. 220 с.
  13. Хабибулина Ф.М., Кузнецова Е.Г., Васенева И.З. Микромицеты подзолистых почв в подзоне средней тайги на северо-востоке европейской части России // Почвоведение. 2014.
  14. №10. С. 1228-1234.
  15. Шепелева Л.Ф., Шепелев А.И., Самойленко З.А., Мазитов Р.Г. Почвы и растительность центральной части таежной зоны Западной Сибири (в пределах Ханты- Мансийского автономного округа). Сургут: ИЦ СурГУ, 2010. 104 с.
  16. Domsch K.H., Gams W., Anderson T.-H. Compendium of soil Fungi. Műnchen: Academic Press, 2007. 672 p.
  17. Samson R.A., Houbraken J., Thrane U., Frisvad J.C., Andersen B. Food and Indoor fungi / Utrecht (The Netherlands): CBS-KNAW Fungal Biodiversity Centre, 2010. 390 р.
  18. Gerlach W., Nirenberg H. The Genus Fusarium: a pictorial atlas. Berlin, Hamburg: Parey. 1982. P. 129–132.
  19. Guarro J., Gene J., Stchigel A.M., Figueras M.J. Atlas of Soil Ascomycetes: CBS Biodivercity Series 10. Utrecht, the Netherlands, 2012. Р. 310–324.
  20. Leslie J.F., Summerell B.A. The Fusarium Laboratory Manual. Ames (USA), Carlton, (Australia): Blackwell Publishing, 2006. Р. 256–257.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Точки отбора образцов коры сосны в сосновых лесах парков г. Сургута: 1 – парк «Кедровый Лог»; 2 – парк «Нефтяник»; 3 – парк «Энергетиков»; 4 – парк «За Саймой»

Скачать (52KB)
3. Рис. 2. Обилие видов микромицетов в структуре микоценозов коры сосны сосновых лесов парков г. Сургута

Скачать (166KB)

© Мантрова М.В., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах