РАЗНООБРАЗИЕ КУЛЬТИВИРУЕМЫХ ГРИБОВ В ЛЕСНОЙ ПОЧВЕ ПРИ РАЗЛОЖЕНИИ ПОДСТИЛКИ: ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОКОСМОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМАХ
Аннотация
В почвах лесных экосистем разложение подстилки является важной частью углеродного цикла. Почвенные грибы играют фундаментальную роль в этом процессе, однако наши знания об их последовательных изменениях очень ограничены, и их потенциальные возможности в условиях глобального потепления неизвестны. Целью данного исследования была оценка разнообразия культивируемых почвенных грибов во время годичного цикла разложения листьев и ветвей осины в лабораторных экспериментах при различных температурах. Ежемесячные почвенные грибы были количественно определены методом посева с последующей оценкой морфологических данных и идентификацией на уровне родов с помощью аутентичных руководств. Были выявлены сукцессионные изменения в грибных сообществах, и было выделено 102 культуры часто встречающихся грибных морфотаксов. Было обнаружено, что в грибных сообществах преобладали Ascomycota и Mortierellomycota. Одиннадцать репрезентативных изолятов были отобраны для дальнейшего молекулярно-филогенетического анализа секвенирования рибосомного внутреннего транскрибируемого спейсера (ITS1 и ITS2). Было обнаружено, что Penicillium, Mucor и Mortirella доминировали на ранней стадии сукцессии и встречались наиболее часто на протяжении всего процесса разложения. Во время разложения подстилки преобладание и разнообразие аскомикоты увеличивались, особенно при 12oC. Частота встречаемости Pseudogymnoascus, Cephalotrichum и Trichocladium была выше при 2oC, тогда как повышение температуры до 22oC приводило к увеличению численности Oidiodendron. Мы предполагаем, что последовательность была обусловлена уменьшением количества легко разлагаемых углеводов и увеличением содержания стабильных соединений. Наше исследование показало, что температура является сильным фактором, определяющим видовой состав почвенных грибов во время разложения подстилки.
Полный текст только в pdf
Список литературы
Taylor L.D. The soil fungi: occurrence, phylogeny, and ecology / L.D. Taylor, R.L. Sinsabaugh // In: Eldor.P. (ed) Soil Microbiology, Ecology and Biochemistry. 4th edition. – Academic Press, – pp. 77–109.
Wrzosek M.Z. The plasticity of fungal interactions / M.Z. Wrzosek, M. Ruszkiewicz-Michalska, K. Sikora et al. // Mycological Progress. –2017. – №. 16– pp. 101–108. DOI: 10.1007/s11557-016-1257-x.
Terekhova V.A. Micromycetes in the ecological assessment of aquatic and terrestrial ecosystems. / V.A. Terekhova – Moscow: Nauka, 2007 – 215 p.
Giweta M. Role of litter production and its decomposition, and factors affecting the processes in a tropical forest ecosystem: a review / M. Giweta // J Ecology Environ. – 2020. – № 44.– P. 11. DOI: 10.1186/s41610-020-0151-2.
Vedrova E.F. Organic matter decomposition in forest litters / E.F. Vedrova // Eurasian Soil Sc. – 1987 – №. 30(2) – pp.181-188.
Eriksson K.E.L. Microbial and enzymatic degradation of wood and wood components / K.E.L. Eriksson, R.A. Blanchette, P. Ander // Berlin: Springer, 1990. – 407 p.
Crowther T. Quantifying global soil carbon losses in response to warming / T. Crowther, K. Todd-Brown, C. Rowe et al. // Nature – 2016 – № 540– pp. 104–108. DOI:10.1038/nature20150
Žifčáková L. Microbial activity in forest soil reflects the changes in ecosystem properties between summer and winter / L. Žifčáková, T. Vetrovský, A. Howe et al. // Environ Microbiol. – 2016. – №.18. – pp. 288–301. DOI:10.1111/1462-2920. 13026.
Woodcroft B.J. Genome-centric view of carbon processing in thawing permafrost / B.J. Woodcroft, C.M. Singleton,
J.A. Boyd et al. // Nature. – 2018. – V.60. – pp.49-54. DOI: 10.1038/s41586-018-0338-1).
Krishna M.P. Litter decomposition in forest ecosystems: a review/ M.P. Krishna, M. Mohan // Energy Ecol Environ. –2017 – №2(4). – pp.236–249. DOI: 10.1007/s40974-017-0064-9.
Berg B. Plant litter. Decomposition, humus formation, carbon sequestration/ B. Berg, C. McClaugherty // Springer – 2008 – 340 p.
Berg B. Litter decomposition: A guide to carbon and nutrient turnover/ B. Berg, R. Laskowski // Adv Ecol Res– 2006 –№.38 – 428 p.
Tikhonova E.N. Effect of temperature on the taxonomic structure of soil bacterial communities during litter decomposition. / E.N. Tikhonova, E.V. Men’ko, R.V. Ulanova et al. // Microbiology (Russian Federation). – 2019 – №. 88(6) – pp.781-785. DOI:10.1134/S0026261719060195.
Domsch K.H. Compendium of soil fungi/ K.H. Domsch, W. Gams, T-H. Anderson // 2nd taxonomically revised edition by W. Gams– 2007– Eching: IHW-Verlag– 627 p.
Santschi F. Leaf litter diversity and structure of microbial decomposer communities modulate litter decomposition in aquatic systems/ F. Santschi, I. Gounand, E. Harvey et al. // Functional Ecol. – 2018. – № 32.– pp. 522–532. DOI: 10.1111/1365-2435.12980.
Scheu S. Multitrophic interactions in decomposer communities / S. Scheu, H. Setälä // Multitrophic Level Interactions – 2002. – Cambridge: Cambridge University Press. – pp. 223-264. DOI: 10.1017/CBO9780511542190.
Osono T. Comparison of litter decomposing ability among diverse fungi in a cool temperate deciduous forest in Japan / T. Osono, H. Takeda // Mycologia. – 2002 – № .94(3). – pp. 421-427. DOI:10.1080/15572536.2003.11833207.
Rosas-Medina M. Diversity of fungi in soils with different degrees of degradation in Germany and Panama / M. Rosas-Medina, G. Maciá-Vicente, M. Piepenbring // Mycobiology – №. 48(1) – pp. 20-28 DOI: 10.1080/12298093.2019.1700658.
López-Mondéjar R. Decomposer food web in a deciduous forest shows high share of generalist microorganisms and importance of microbial biomass recycling/ R. López-Mondéjar, V Brabcová, M Štursová et al. // The ISME journal. – 2018. – №12(7). – pp.1768–1778. DOI:10.1038/s41396-018-0084-2.