Влияние ксилотрофных базидиомицетов на фотосинтетические пигменты деревьев мелколиственных пород

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Ксилотрофные базидиомицеты являются важнейшим компонентом любого биогеоценоза. Именно благодаря этим организмам происходит один из важнейших процессов в масштабах всей биосферы, а именно распад органических веществ и в первую очередь целлюлозы, которую синтезируют продуценты. Однако данные фитопатогены приносят значительные убытки лесному хозяйству, делая древесину непригодной для промышленного использования. Одновременно не разработаны достаточно эффективные методы диагностики и оценки поражения древесины ядровыми гнилями, которые вызываются ксилотрофными базидиомицетами. В работе изучается особенность влияния данных фитопатогенов на пигментный аппарат ценных мелколиственных древесных пород с использованием методов спектроскопии и электрофотоколориметрии, при этом сравниваются скорость деградации основных пигментов фотосинтеза – хлорофиллов a и b до феофитина, а также оценивается содержание хлорофилла и вспомогательных пигментов, таких как каротиноиды и ксантофиллы, у здоровых деревьев и деревьев с признаками поражения патогенными ксилотрофами. Установлен целый ряд воздействий фитопатогенов на пигментный аппарат листьев мелколиственных деревьев, таких как быстрая деградация основных и вспомогательных пигментов, вираж хлорофилла a, более высокая концентрация хлорофилла b у пораженных деревьев в сравнении с контролем. Данные методы и полученные результаты можно активно применять как в лесном хозяйстве для оценки фитосанитарного состояния деревьев мелколиственных пород, так и для дальнейшего изучения особенностей взаимодействия ксилотрофных базидиомицетов с древесными растениями.

Об авторах

Эдуард Владимирович Марамохин

Костромской государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: maramokhin91@mail.ru

старший преподаватель кафедры биологии и экологии

Россия, Кострома

Марина Валерьевна Сиротина

Костромской государственный университет; Государственный природный заповедник «Кологривский лес» имени М.Г. Синицына

Email: mvsirotina@gmail.com

доктор биологических наук, доцент, заведующий кафедрой биологии и экологии, научный сотрудник

Россия, Кострома; Кологрив, Костромская область

Дмитрий Николаевич Зонтиков

Костромской государственный университет

Email: zontikovd@mail.ru

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией биотехнологии растений

Россия, Кострома

Владислав Сергеевич Голубев

Костромской государственный университет

Email: vladislav.golubew2016@yandex.ru

аспирант кафедры экономики и управления

Россия, Кострома

Список литературы

  1. Бондарцева М.А. Эколого-биологические закономерности функционирования ксилотрофных базидиомицетов в лесных экосистемах // Грибные сообщества лесных экосистем / под ред. В.Г. Стороженко, В.И. Крутова, Н.Н. Селочник. М.–Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2000. С. 9–25.
  2. Shang J., Yan S., Wang Q. Degradation mechanism and chemical component changes in Betula platyphylla wood by wood-rot fungi // BioResources. 2013. Vol. 8, iss. 4. P. 6066–6077. doi: 10.15376/biores.8.4.6066-6077.
  3. Knogge W. Fungal infection of plants // The Plant Cell. 1996. Vol. 8, iss. 10. P. 1711–1722. doi: 10.1105/tpc.8.10.1711.
  4. Zarzynski P. Correlations between phenolic compounds in wood and its decay by chosen species of saprotrophic and parasitic fungi // Forest Research Papers. 2009. Vol. 70, iss. 2. P. 113–122.
  5. Кабирова Р.Р. Изучение воздействия трутовых грибов на древесные насаждения Уфимского промышленного центра // Экология и природопользование: прикладные аспекты: мат-лы IX междунар. науч.-практ. конф. Уфа, 2019. С. 176–180.
  6. Burdon J.J., Thrall P.H. Spatial and temporal patterns in coevolving plant and pathogen associations // The American Naturalist. 1999. Vol. 153, № S5. P. 515–533. doi: 10.1086/303209.
  7. Марамохин Э.В., Малахова К.В. Изучение лесных фитопатогенов группы ксилотрофных базидиомицетов на примере Piptoporus betulinus (Bull.) P. Karst. и Phellinus igniarius (L.) Quеl. в культуре in vitro // Инженерные кадры – будущее инновационной экономики России. 2018. № 2. С. 74–77.
  8. Марамохин Э.В., Сиротина М.В., Зонтиков Д.Н. Культивирование мицелия и изучение фитопатогенности некоторых ксилотрофных базидиомицетов в условиях in vitro // Вестник Нижневартовского государственного университета. 2020. № 2. С. 12–18. doi: 10.36906/2311-4444/20-2/02.
  9. Марамохин Э.В. Ксилотрофные базидиомицеты мелколиственных лесов Костромской области // Вестник Нижневартовского государственного университета. 2020. № 1. С. 4–9. doi: 10.36906/2311-4444/20-1/01.
  10. Стороженко В.Г. Пораженность осинников Костромской области ложным осиновым трутовиком // Лесное хозяйство. 1979. № 10. С. 54–55.
  11. Сафонов М.А., Остапенко А.В. Влияние экологических факторов на распространение стволовых гнилей осины // Научная жизнь. 2017. № 6. С. 61–70.
  12. Степанова Н.Т., Мухин В.А. Основы экологии дереворазрушающих грибов. М.: Наука, 1979. 100 с.
  13. Стороженко В.Г. Научные основы устойчивости лесов к дереворазрушающим грибам. М.: Наука, 1992. 221 с.
  14. Марамохин Э.В. Научные основы изучения влияния ксилотрофных базидиомицетов на свойства хлорофилла деревьев мелколиственных пород // Ступени роста – 2020: тез. 72-й межрегион. науч.-практ. конф. молодых ученых / сост. и отв. ред. Л.А. Исакова. Кострома, 1–25 апреля 2020 г. Кострома: Костромской государственный университет, 2020. С. 98–99.
  15. Shigo A.L. Biology of decay and wood quality // Biological transformation of wood by microorganisms / ed. W. Liese. Berlin–Heidelberg: Springer, 1975. P. 1–15. doi: 10.1007/978-3-642-85778-2_1.
  16. Hawksworth D.L. The fungal dimension of biodiversity: magnitude, significance, and conservation // Mycological Research. 1991. Vol. 95, iss. 6. P. 641–655. doi: 10.1016/s0953-7562(09)80810-1.
  17. Ипатова Е.У., Демин В.А., Пахучая Л.М. ИК-Фурье-спектроскопия древесины березы, пораженной березовым трутовиком // Февральские чтения: сб. мат-лов науч.-практ. конф. по итогам науч.-исслед. работы 2017 года преподавателей Сыктывкарского лесного института. Сыктывкар, 2018. С. 218–221.
  18. Корнилина В.В. Влияние ложного осинового трутовика (Phellinus tremulae Bond et Boriss) на содержание пигментов в листьях осины в лесах Ульяновской области // Фундаментальные исследования. 2012. № 9. С. 568–572.
  19. Баландайкин М.Э. Начала системного подхода в изучении экологии и биологии ксилотрофного базидиомицета Inonotus obliquus (Pers.) Pil // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. 2012. № 4 (42). С. 18–27.
  20. Белова Н.В. О необходимости изучения биологии и биохимической активности Inonotus obliquus // Микология и фитопатология. 2014. Т. 48, вып. 6. С. 401–403.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рисунок 1 – Спектрограмма вытяжки хлорофилла из контрольных образцов P. tremula на 2-й день (А) и на 10-й день (Б)

Скачать (193KB)
3. Рисунок 2 – Спектрограмма вытяжки хлорофилла из образцов P. tremula, пораженных P. igniarius на 2-й день (А) и на 10-й день (Б)

Скачать (190KB)
4. Рисунок 3 – Сравнительная характеристика основных и вспомогательных пигментов фотосинтеза у P. tremula в контроле (А) и при поражении P. igniarius (Б)

Скачать (65KB)
5. Рисунок 4 – Сравнительная характеристика основных и вспомогательных пигментов фотосинтеза у B. pendula в контроле (А) и при поражении фитопатогенами: I. obliquus (Б), F. fomentarius (В), P. betulinus (Г)

Скачать (128KB)

© Марамохин Э.В., Сиротина М.В., Зонтиков Д.Н., Голубев В.С., 2022

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

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).