Микобиота корневой системы Goodyera repens (Orchidaceae) в популяциях из трех регионов России

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Goodyera repens – представитель семейства орхидных, широко распространенный и массовый в хвойных лесах северного полушария. Как и прочие орхидные, в природных условиях существует в облигатном микоризном симбиозе, но, несмотря на длительную историю изучения, для популяций, произрастающих на территории России, до настоящего времени не были получены данные о микобиоте, ассоциированной с корневой системой этого вида. В связи с этим стоит задача оценить все разнообразие грибов-ассоциантов, включая некультивируемые виды, а также получить количественные характеристики и оценить региональную специфичность грибных сообществ. В данной работе с применением высокопроизводительного секвенирования впервые качественно и количественно проанализирована микобиота корневой системы G. repens, произрастающей на территории Ленинградской и Московской областей и республики Карачаево-Черкесия. В общей сложности выявлено 438 операционально-таксономических единиц, в основном относящихся к отд. Basidiomycota с количественным преобладанием последовательностей родов Russula, Ceratobasidium, Piloderma, Mycena, Tomentella. Установлены значимые различия между грибными сообществами почвы и корневой системы G. repens во всех изученных регионах. Показана региональная специфика таксономического состава микобиоты: значимое отличие спектра таксонов в образцах из Карачаево-Черкесии от такового для Ленинградской и Московской областей и отсутствие заметного различия между двумя последними. В отношении распределения экологических групп грибов существенные различия между регионами не выявлены.

Об авторах

Н. М. Бибиков

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: bibik0808@mail.ru
Россия, Москва

Е. Ю. Воронина

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: mvsadnik@list.ru
Россия, Москва

А. В. Кураков

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: kurakov57@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Averyanov L.V. Orchidaceae of Middle Russia. Turczaninowia. 2000. V. 3 (1). P. 30–53 (in Russ.).
  2. Cameron D.D., Leake J.R., Read D.J. Mutualistic mycorrhiza in orchids: evidence from plant-fungus carbon and nitrogen transfers in the green-leaved terrestrial orchid Goodyera repens. New Phytol. 2006. V. 171 (2). P. 405–416. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2006.01767
  3. Costantin J., Dufour L. Sur la biologie du Goodyera repens. Rev. Gen. Bot. 1920. V. 32. P. 529–533.
  4. Downie D.G. Source of the symbiont of Goodyera repens. Trans. R. Soc. Edinburgh. 1943. V. 33. P. 383–390. https://doi.org/10.1080/13594864309441392
  5. Fuller G.D. Symbiosis in orchids. Bot. Gaz. 1909. V. 48 (6). P. 474. https://doi.org/10.1086/330075
  6. GenBank. National Center for Biotechnology Information. 2023. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank. Accessed 16.08.2023.
  7. Girlanda M., Selosse M.A., Cafasso D. et al. Inefficient photosynthesis in the Mediterranean orchid Limodorum abortivum is mirrored by specific association to ectomycorrhizal Russulaceae. Mol. Ecol. 2006. V. 15 (2). P. 491–504. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2005.02770.x
  8. Li Y.Y., Boeraeve M., Cho Y.H. et al. Mycorrhizal switching and the role of fungal abundance in seed germination in a fully mycoheterotrophic orchid, Gastrodia confusoides. Front. Plant Sci. 2022. V. 12. P. 1–12. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.775290
  9. Maevskiy P.F. The flora of Middle European Russia. 11th edn. Tovarishchestvo nauchnykh izdaniy KMK, Moscow, 2014 (in Russ.).
  10. Martin F., Kohler A., Murat C. et al. Unearthing the roots of ectomycorrhizal symbioses. Nat. Rev. Microbiol. 2016. V. 14 (12). P. 760–773. https://doi.org/10.1038/nrmicro.2016.149
  11. Martino E., Morin E., Grelet G.A. et al. Comparative genomics and transcriptomics depict ericoid mycorrhizal fungi as versatile saprotrophs and plant mutualists. New Phytol. 2018. V. 217 (3). P. 1213–1229. https://doi.org/10.1111/nph.14974
  12. MycoBank Database. https://www.mycobank.org/. Accessed 16.08.2023.
  13. Nguyen N.H., Song Z., Bates S.T. et al. FUNGuild: an open annotation tool for parsing fungal community datasets by ecological guild. Fungal Ecol. 2016. V. 20. P. 241–248. https://doi.org/10.1016/j.funeco.2015.06.006
  14. Oberwinkler F., Cruz D., Suárez J.P. Biogeography and ecology of Tulasnellaceae. In: L. Tedersoo (ed.). Biogeography of mycorrhizal symbiosis. Berlin: Springer. 2017. P. 237–271.
  15. Pilshchikova N.S., Gannibal Ph.B. Modern systematics of the genus Rhizoctonia sensu lato. Mikologiya i fitopatologiya. 2016. V. 50 (2). P. 75–88 (in Russ.).
  16. Põlme S., Abarenkov K., Henrik Nilsson R. et al. FungalTraits: a user-friendly traits database of fungi and fungus-like stramenopiles. Fungal Divers. 2020. V. 105. P. 1–16. https://doi.org/10.1007/s13225-020-00466-2
  17. Roberts P. Thanatephorus ochraceus: a saprotrophic and orchid endomycorrhizal species. Sydowia. 1998. V. 50. P. 252–256.
  18. Shefferson R.P., Cowden C.C., McCormick M.K. et al. Evolution of host breadth in broad interactions: mycorrhizal specificity in East Asian and North American rattlesnake plantains (Goodyera spp.) and their fungal hosts. Mol. Ecol. 2010. V. 19. P. 3008–3017. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2010.04693.x
  19. Smith S., Read D. Mycorrhizal symbiosis. Tovarishchestvo nauchnykh izdaniy KMK, Moscow, 2012 (in Russ.).
  20. Suetsugu K., Yamato M., Miura C. et al. Comparison of green and albino individuals of the partially mycoheterotrophic orchid Epipactis helleborine on molecular identities of mycorrhizal fungi, nutritional modes and gene expression in mycorrhizal roots. Mol. Ecol. 2017. V. 26 (6). P. 1652–1669. https://doi.org/10.1111/ijlh.12426
  21. UNITE. 2022. https://unite.ut.ee/index.php. Accessed 16.08.2023.
  22. Voronina E.Y., Malysheva E.F., Malysheva V.F. et al. A mixo-trophy is in question: new data on fungal community associated with photosynthetic terrestrial orchid Goodyera repens. Bot. Pac. 2018. V. 7. P. 51–61. https://doi.org/10.17581/bp.2018.07106
  23. Wang D., Lerou J., Nuytinck J. et al. Root-associated fungi in Orchidaceae: Diversity, phylogeny, ecology, and outstanding questions. BioRxiv. 2022. https://doi.org/10.1101/2022.12.16.519622
  24. Weiß M., Waller F., Zuccaro A. et al. Sebacinales – one thousand and one interactions with land plants. New Phytol. 2016. V. 211. P. 20–40. https://doi.org/10.1111/nph.13977
  25. Аверьянов Л.В. (Averyanov) Орхидные (Orchidaceae) Средней России // Turczaninowia. 2000. Т. 3 (1). С. 30–53.
  26. Маевский П.Ф. (Maevskiy) Флора средней полосы европейской части России. 11-е изд. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2014.
  27. Пильщикова Н.С., Ганнибал Ф.Б. (Pilshchikova, Gannibal) Современная систематика грибов рода Rhizoctonia sensu lato // Микология и фитопатология. 2016. Т. 50 (2). С. 75–88.
  28. Смит С., Рид Д. (Smith, Read) Микоризный симбиоз. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2012.

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

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

О куки-файлах