Том 57, № 1 (2023)

Работа посвящена изучению экологии и биоразнообразия базидиомицетов, ассоциированных с можжевельником обыкновенным (Juniperus communis) в пределах подтаежной зоны Республики Беларусь, а также ряда таежных регионов европейской части России, а именно Ленинградской обл., Республики Карелия, Республики Коми, Архангельской обл., Мурманской обл. Таежная зона представляет эколого-ценотический оптимум можжевельника обыкновенного и здесь предполагается выявление наиболее широкого спектра его грибных консортов. Всего в ассоциации с J. communis в бореальных районах Республики Беларусь и европейской части России зарегистрировано 96 видов деревообитающих базидиомицетов, ассоциированных как с мертвой, так и с живой древесиной. Выявленные виды относятся к классам Pucciniomycetes (Pucciniales, три вида), Dacrymycetes (Dacrymycetales, один вид) и Agaricomycetes (Agaricales, Atheliales, Auriculariales, Boletales, Cantharellales, Gloeophyllales, Gomphales, Hymenochaetales, Polyporales, Russulales, Thelephorales, Trechisporales, 92 вида). Представлен аннотированный список, включающий информацию о субстратном спектре каждого выявленного на можжевельнике вида. Экологические и географические предпочтения базидиомицетов и сила их связи с можжевельником проанализированы методами тепловой карты, кластеризации и Sankey-диаграмм. Рассмотрены различные типы гнили, вызываемые базидиомицетами, ассоциированными с можжевельником. Проанализирована картина глобального распространения рассмотренных видов. Показано, что биота базидиомицетов, ассоциированных с можжевельником в таежных лесах Восточной Европы, представляет собой гетерогенное и гетерохронное образование, в котором можно отчетливо выделить флорогенетически древнее ядро специализированных на можжевельнике видов, проявляющих в той или иной мере биотрофные свойства, а также несколько комплексов (свит), связанных с сосной и сосновым детритом, елово-сосновыми таежными мозаиками и бореонеморальными лесными мозаиками, характерными для Северного полушария.

Из дерново-подзолистой суглинистой почвы (Ленинградская обл., Россия), контаминированной нонилфенолом, выделены 11 штаммов аскомицетов – деструкторов технического нонилфенола (НФ) и 4-трет-октилфенола (4-т-ОФ). Изоляты грибов способны осуществлять деструкцию НФ и 4-т-ОФ при высокой нагрузке (300 мг/л). Наиболее активный штамм Fusarium solani 8F обладает способностью деструктировать алкилфенолы (АФ) как в условиях кометаболизма, так и без дополнительных источников углерода и энергии. Убыль АФ осуществляется за счет процессов биодеструкции и/или биотрансформации исследуемым штаммом и в малой степени за счет сорбции клетками грибов. Период полураспада НФ и 4-т-ОФ в условиях кометаболизма составляет 3.5 и 6.4 ч, соответственно, а без дополнительных источников углерода и энергии 9 и 19.7 ч соответственно. Количество продукта перекисного окисления липидов – малонового диальдегида, равно как и содержание восстановленного глутатиона в процессе биодеструкции НФ и 4-т-ОФ в условиях кометаболизма возрастает в 1.7 и 2 раза, соответственно, по сравнению с контролем. Высокий уровень восстановленного глутатиона в клетках F. solani 8F может свидетельствовать об участии этого метаболита как в процессах биодеструкции АФ, так и в обеспечении устойчивости штамма к окислительному стрессу. Способность аскомицетного гриба Fusarium solani к биодеструкции НФ и 4-т-ОФ как в условиях кометаболизма, так и без дополнительных источников углерода и энергии показана впервые. Выявленный высокий потенциал почвенных аскомицетов к деструкции алкилфенолов может быть основой новых экологически безопасных биоремедиационных технологий очистки почв, природных и сточных вод, загрязненных гормоноподобными ксенобиотиками.

Сетчатая пятнистость – экономически важная болезнь ячменя. Возбудителем является аскомицет Pyrenophora teres, который существует в двух формах – f. teres (Ptt) и f. maculata (Ptm), отличающихся по симптомам на растениях ячменя. Эти две формы легко скрещиваются в лабораторных условиях с образованием фертильного потомства, однако доказать гибридную природу изолятов гриба, иногда встречающихся в природных популяциях возбудителя и несущих признаки обеих форм, крайне сложно. В 2020 г. нами впервые выявлены межвидовые гибриды Ptt × Ptm в природных популяциях P. teres Краснодарского края, собранных в 2016 г. Целью исследований являлось сравнительное изучение вирулентности двух изолятов Ptt, двух – Ptm различного происхождения и гибридного изолята Ptt × Ptm к широкому набору генотипов ячменя из коллекции ВИР, предварительно отобранных по устойчивости к Ptt, для определения изменчивости признака вирулентности у гибридного изолята и характеристики устойчивости к обеим формам гриба и гибриду. В зависимости от генотипа ячменя проявлялись 3 типа симптомов болезни при инокуляции гибридным изолятом Ptt × Ptm: 1) характерных для Ptt, 2) характерных для Ptm и 3) смешанного типа. По-видимому, проявление симптомов после инокуляции гибридным изолятом зависит от генотипа ячменя, влияющего на экспрессию определенных генов эффекторов патогена. Показано, что в большинстве случаев изоляты Ptm отличаются по вирулентности от изолятов Ptt к одним и тем же образцам ячменя, а гибридный изолят Ptt × Ptm как от Ptt, так и от Ptm. В среднем гибридный изолят Ptt × Ptm был менее агрессивным по сравнению с изолятами Ptt и Ptm. При сравнении типов реакций образцов ячменя ко всем изученным изолятам Ptt и Ptm выявлено 8.8% образцов устойчивых к обеим формам P. teres и 5.6% – к Ptt, Ptm и гибридному изоляту Ptt × Ptm. Изучение вирулентности природного гибрида Ptt × Ptm проведено впервые, выявленные устойчивые к двум формам возбудителя сетчатой пятнистости образцы ячменя являются ценным исходным материалом для селекции.