Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биология видов рода Agaricus L.: Fr. emend. Karst. в чистой культуре

ВАК РФ 03.00.24, Микология

Автореферат диссертации по теме "Биология видов рода Agaricus L.: Fr. emend. Karst. в чистой культуре"

>ГБ О А

НАЦЮНАЛЬНА АКАДЕМШ НАУК УКРА1НИ " 9 ОКТ ^ 1нститут ботан!ки 1м. М.Г..Холодного

На правах рукопиоу

Григанський Андр1й Пилипович

Б10Я0Г1Я В1Щ1В РОДУ ЛШЮ15 Ь.: т. ВШ. КАЮТ. У ЧШТ1Й ВДЫУР1

(03.00.24 - м!колог1я)

АВТОРЕФЕРАТ дисертацП на здобуття вченого ступеня кандидата б!олог1чних наук

Ки1в,. 1995

Дисертац1БО в рукопио. •

Робота виконана у в1дд1л1 м!кодог11 1нотитуту ботан1ки 1м. М.Г. Холодного HAN Укра1ни.

Науковий кер1ввик - Лауреат Державно1 премП УРСР, доктор б1олог1чних наук A.C. Вухаяо.

0ф1ц1йн1 опоненти - чл.-кор. HAH УкраТни, доктор do-лог1чних наук С. П. ваооер. - кандидат 61олоПчних наук I.A. Еланоька.

Пров1дна орган1аац1я - Донецький державник ун!вероитет.

Захисх ■ в1дбудетьоя " 1995 р. о

.... год. на гао!данн1 опец1ад1гов0ио1 Вчэно! ■ ради

Д 50.06.01 в 1нотитут1 0отан1ки 1ы. М'.Г. Холодного HAH УкраЧни ва адресов: 252004, Ки1в-4, syjr. Терещенк1вська, 2.

Э дисертац1БЮ можна оэнайомитися в 016л1отец1 1нотитуту ботан1ки 1и. М.Г. Холодного HAH Укра1ни за адресов: 252025, Ки1в-25, вул. В. Житомирська, 28.

Автореферат роа1сланий . Л& 1995 р.

у/ Вчений секретар

спец1ал!эовано1 Вчено! ради . кандидат 61одог1чних наук , ¿и- 1-л- Навроцька

- 3 -

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Актуален i сть теми. Сучасна м!колог!чна наука при вир!-шеннх питань систематики, походження та евсшоцП гриб1в ана-чну увагу придгляв вивченню вегетативно! о гад il ïx рсэвитку в культур! як додатковому таксоном!чному ,критер!ю i джерелу Щкних даних при таксоноьИчних та ф1логенетичних побудовах. 'Використання кулътуральних оанак нищих Basidiamycstes доаво-ляе виробити вдину концетЦю виду на ochobí вивчення повного циклу гриба, а не лише sraapï стадiï плодоношения, як!й paai-ше прид!ляли основну увагу. Куль тураль кий метод дозволяв ввести HOBi морфодог1чн! та ф!з!олого-б1ох1ы!чн1 критерП, noflißHi до тих, щр'широко викориотовуоть в м!кроб!олог!1. Pifl Agarlcus L. : Fr. eiriend. Karst, займав визначне м!сце в систем! вищих Basidiomycetes як типовий в порядку Agaricales Clem., эа kíjükíctio представник1в та значениям ïx у природ-них екосистемах, наявн!'стю в склад! роду в ид i в ц!нних "Ictíb-них гриб1в/ як! 6 найб1льш повшреними у св1т! об'ектами про-мислового культивувашя. Класиф1кац1я роду Agsricus традицию побудована переважно за макро- та м1кроморфолог1чними ознаками плодових т!л його представнгайв. Таксоношчна концепция роду, к!льк!сть вид1в у Hiому 1 ф!логенетичя! зв'язки mí» ними досить неоднозначно трактуються р1энши досл!дника-ми (Pilât, 1951; Singer, 1975, 198В; Васоер, 1980, 1985; Га-рибова, 1982; Bohus, 1995). KisbKiOTb ознак для таксономiч-ho'i характеристики роду моле бути эначно аб1льиена при зив-ченн! вег.етативно'г стад i ï росту, яку можна досл1дити в чис-Tiii культур1. Куль турально-морфолог i4H i ознаки детально дослужено лише у A. bísporus i A. bitorquis - вид1в, що куль-тивуються промислово. Певну увагу прщЦлено також видам,

перспективном для впровадження в промиолове гриб!вництво, 1 таким, щр досить часто трапдяютьоя в природних умовах (Chang, Hayes, 1S78; Flege, Spencer, Wood, 1985; Sinjfer, Harris, 19871. Bija>mic7b в1дош<х вид!в печериць в культур! доол1джеи1 дуже неповно або не доол1джеи1 зово1м. Всеб!<ше вивчення б1олог11 культур р!аних ввдЦв роду Agaricus в чис-т!й культур! сприятиме побудов! б!лып досконало! класиф!каг ЦП цього роду та розпгиренню сфори íx практичного забтооу-вання. Досл1дження чиотих культур вид!в печериць особливо актуальна ще й тому, що абсолютна б1лъш!сть предотавняк1в роду в природ 1 б р1дк1свиш 1 тдтримання Ix в колекц!ях культур - ефективний шлях эбереження генофонду.

Мета i эавдання досл1д*ення. Метою роботи було р!эно-б1чяе вивчення 61олог1чних особливостей 17 ввд!в роду Agarlcus в чиот1й культур1 is вастооуванйям ароеналу сучас-них метод1в та виэначення таксояом1чного1 еколог1чного энаг чення встаповлених характеристик. Для досягневня поотавлено1 мети вир1шувались так! аавдання:

1. Охарактериэувати р!ст культур в викориотааням роото-вого коеф!ц!внта та морфолог1ю м!цел!альних колон1й на arar ривованих середовищвх р!зного окладу.

2. Досл!дити вплив температурного фактора на р!от, ыор-фолог!ю та життездатнЮтъ культур.

3. Ввявити особливост! морфолог!! отруктуриих елемент1в вегетативного м!цел!ю методами ов!тлово1, флюоресцентно! та скавуючо! електронно! м!кроскоп!1.

4. Визначити спектр енэим!в культур з викориотанням як1сних кольорових х!м1чних реагаЦй.

5. Доандити к!льк!сть ядер у кл!тинах, bmíct в ядрах

- б -

ДНК та флюоресценц1ю Пф вегетативного м!цел!в 1 вканачити ыожзивЮть використання цих ознак як таксоном!чних критерПв.

6. Використати отриман! дан! для таксоном!чяо1 та еко-лог1чно! характеристики досл!дже5пх культур.

7. З'яоувати ыожлив!сть вирощування промислових штаы!в А. ЫгрогиБ та А. ЫЬагсщ1з на поживних середовищах, що •включають в1дходи технолог!! виробництва зернового пос1вного ы!цел!в.

Основа! палокекня „ ¡цо ннносяться на захист:

1. Досл1джен1 морфолог!чн1 1 ф!э!олого-б!ох!м!чн! характеристики вегетативного м!цел!ю культур вид!в 'роду Аеаг1сиз (тип, температуря! меж! та щвидк!сть росту колон!й, пряжки, аи&чорфи, к1льк!сть ядер у кл!тинах, вы!ст ДНК в ядрах, флюоресценц!я та !нкрусгац!я г!ф) мавть таксоном!чне значения.

2. Культурально-морфолог!чн! ознаки (тип колон!й, енэи-матичн! тести) корелоить з еколоПчним статусом зидав.

Иаутша нтустяа I яраютрша ц1кя1оть. 1э эастосуванням широкого арсеналу сучасних методик доол!джемо вегетативну стад1|)-17 вид!в типового для порядку Адъг1са1ез роду Адаг!-сиэ, б!льш1сть яких б р!дк!сними а м!коб!от! Украпш. В чио-т!й культур! ц! види раа!шэ зовс!м не вивчались або були досл1джен! неповно. Одержан! нов1 в!домост! щодо 1х б!ологП у вегетативн!й отад!1 росту. Вперше методом СЕМ доол!дден! м!кроструктури вегетативного м!цел!п б!льшост! вид!в ! зроб-лен! зионовки про !х таксоном1чне або функц!ональне значения; встановлено спектр ензим1в, щр характеризуют! основн! шляхи метабол!зму культур; отДнено р!ст культур; описана морфология колон1й ! визначена 1х кореляц1я з еколог!чним

- в -

статусом вид1в; встановлене в1днотевня до температурного фактора. Одержан! нов! для роду Agaricus в1домост1 про вм1ст ДНК в ядрах i флюоресценц1ю г!ф, про к!льк1оть ядер у кл1тинах вегетативного м1цел1ю та висловлена думка про таксоно-м1чне значения цих ознак на р!вн! виду або роду. Отриман! дав! в б1олог!1 дсюл1джених культур сприятимуть эбереженню генофонду вид1в печериць, аокрема р!дк1сних, у спец1ал1зова-них когекц1ях.

; Як единий компонент поживних агарових середовищ в б!о-технологП промислового культивування вид1в роду Agaricus эапропоновано використовувати в1двари зерна, тар в в1дходами виробництва noclBHoro м!цел1ю. Вотановлено, ср дом1нушии в шашйньйопних комлоотах термоф1льний дейтером1цет HumicoJa insolens стимулюб р1от культур копроф1льних вид!в роду Agaricus. Характеристики дикорослих штам!в А. blsporus та А. bitcrquls, а також перспективних для промислового вирошу-вання 1нших вцц!в роду Agaricus можуть бути викорис.тан! при '' впровадженн! цих штам!в у виробницгво. В1о1м штам1в чотирьох вид1в, вид!лених дисертантом э плодових т!л дикорослих печериць, передан1 в Колекц1ю культур Basldlcmycotlna 1нстйтуту ботан!ки iM. М.Г. Холодного HAH Укра1ни.

Алро0ац1я робота та публ1кацП. OchobhI положения ди-сертацайно! роботи допов!дались та обговорювалиоь на aaci-даннях в!дд!лу м1колог1!, сектора спорових рослин та Вчено! ради 1нституту ботан1ки iM. М.Г. Холодного; лаборатор!i ф1-з1ологП та сем!нар1 ai спец1альност1 "Ботан1ка" 1нституту ботан1ки РегенсСурэького унгверситету (Регенсбург, Н1меччина, 1994, 1995), IV Нарад! г промислового культивування 1ст1вних Гриб1в (Донецьк, 1993); науковш конференцП "Охорона гено-

фонду рослин в УкраШ" (Кривий Pir, 1994); VII М1жнародно-му конгрес! а проблем MiKoaoriï (Прага, Чех!я, 1994); Y Miac-народному м!колог!чному конгреоi (Ванкувер, Канада, 1994), ZO-й конференц!1 Шмецького товариства друз!в та доол1дник!в гриб!в (Крефельд, Н!меччина, 1995), 20-му э'Хзд! Чехословацкого м!кроб!олог!чного товариства (Острава, Чех!я, 1995), 5-му s'ïsfli Товариства м1кологП i л1хенологП Шмеччини (Грайфсвальд, Н1меччина, 1995).

Робота виконана у в!ддШ м!кологП 1нституту ботан!ки !м. М.Г.'Холодного HAH Укра1ни. Частияа ' ф1з!олог!чних та м!кроскоп!чних досл!джень була проведена в лаборатор!! ф!э!~ onoril гриб!в 1нституту ботан!ки Регенсбурзького ун!вероите-ту, эа щр ми ¡циро дякувмо проф. Х.П. Мол!тор1су та проф. А. Брез!нському.

За матер!алами досл!джень опубл!ковано bícím праць.

Структура ! обсяГ ровсти. Дисергац1я складавться з! вступу, огляду л!тератури, шести роэдШв експериментально! частини, BHCHOBKiB та списку л1тератури, що м!стить 307 яай-менувань. Дисертац!я викдадена на .193 стор1нках машинописного тексту, !люстрована 11 таблицями i 39 рисунками.

Рвад1л 1. Напряшш шгд!в раду ñgaricus L. :

Ft.. ernend. Karst, a «moría культур!. Огляд л!тератури.

Р1д Agaricus займав важливе м!сц© в таксоном!! класу Basidiomycetes, природних екосистемах, в валившими для д!-ялыгаст! людини (Вассер, 1980; Singer, Harris, 1987). Неэва-жаючи на те, що морфологin плодових т!л, ареали та еколоПю вид1в роду досить давно i повно досл1джували багато видатних MÍKOJioriB (Konrad, Maublanc, 1948-1952; Moeller, 1950-1951; Pilât, 1951; Heinemann, 1953; Singer,'1975, 1936; Вассер,

1080, 1985; Bohus, 1990), у вегетативн!й стад!! росту б!лып-мево детально яивчено лише A. bisporus та A. bltorquis - ви-ди, що культивуються промиолово (Treschoir, 1944; Dijkstra, 1976; Chang, Hayes", 1978; Fleug, Spencer, Wood, 1985; Star mets, 1994). Доол1дденнями э окреыих аспект!в б1олог11 в фаг si Ы1цел1алького рооту в чиот1й культур! охоплено мент як 102 вид!в роду (Semerdzieva, 1965; Гарибова, Шалашова, 1973; Гарибова, (ЗДрай, 1980; Raper, Кауе, 1980; Гарибова, 1982). Пюд1л 2. Об'екги I метода досл1доення Об'ектами досл!дження Сули 27 штам!в 17 вид1в роду Agarlcus э колекцП культур вищих Basldlomycetes в1дд1лу м1-колоШ 1нституту ботан1ки 1м. М.Г. Холодного HAH Укра1ни.

Вивчення росту 1 морфолог!! чиотих культур представни-к!в роду проведено на чашках Петр! на агариэованих середови-щах р!эного складу: картопляно-глюкоэному агар! (КГА), сусло- arapi (CA), агаризованому глюкоэо-пептон-др!жджевому еко-тракт! (ИЩА), компостному arapi (КА) та агариэованих в!два-рах зерна элакових культур: пшениц!, жита, ячменю та проса. Культури, кр!м спец!альних досл!д!в, 1нкубували при 2В °С. Вшшв температурного фактору досл1джено на КГА при 4/ 22, 26 та 37 °С. Ощнку росту проводили аа допомогою ростового коеф1ц1знта (PK) (Бухало, 1988). Б1отичну д1ю Humlcola inso-lens на культури вид!в роду Agaricus вивчали при сум!сному 1х культивуванн! на CA та КА (Ор den Kamp et al., 1990). Спектр енаишв вивчали з використанням кольорових х!м!чних тест 1 в за програмою скрин!нгу, опиоансяо у прад! Х.П. Мол1-тор!са та К. Шзумана (Molitoris, Schaumann, 1986).

У св!тловому MiKpocKoni культури дослхджували за загадь ноприйнятою методике» (Методы экспериментальной миколо-

- в -

гии, 1982). Забарвлювали препарати (цитофдюорохромом DAPI) та флюоро«етр1ю ядер проводили эа методикою, опираною у пра-ц1 Б. Майкснер та А. Брез!нського (Meixner, Bresinsky, 1988), а скануючу електронну м1кроскоп1ю (СЕМ) доол1джених культур - эа модиф!кованим методом £. Квательбаума та Г. Карнера (Bu-chalo, Zakordonec, Sasek, 1983).

Одержан! результата статистично оброблен1 за загальноп- • рийнягими методиками (Лакин, 1973)'. У таблицях i роэрахунках наведен! середн! дан! не менш як трьох-чотирьох повторностей. Таблиц! ï д!аграми побудован1 в MICROSOFT EXCELL 5.0 та MICROSOFT WORD 6.0. Для п!дтвердження под!лу досл!джених ви-■ д1в-роду Agarlcus на е'кодалччн! групи використано математич-юш ' експрео-метод для' класиф1кацП б!олог!чних об*вкт!в ФЛАМЕНКО (Котов, Терентьева, 1992).

Роздал 3. Кулатурально-кор$шюг1чнв досл1дження на ага-

ркзоваикх поживших середовшцах Швидк1сть росту колонИ 6 одн!бп з найважлив!ших $i3io-лог!чних характеристик будь-якого микроорганизму, зокрема i гриба. Ми характеризуйали р!ст м!цел!альних колон!й значениям ростового коеф1ц!бнта (РК) культури.

Значейня РК boíx культур на використаних середовищах не перевищувало 50 бал!в (Табл. 1). Тому во! доол!джен! нами види роду Aparicus в!днеоен!, эа класиф1кац!ею А.С. Бухало (1988), до категорП пов!льноростучих. Для росту вегетативного м1цел!ю б!льиост! вид!в роду Agaricus найкращим середови-щем виявився СА. Найнижчими ростов! показники-були на КА (РК < 5). Нам не вдалося встановити ч!тко! кореляцП м!ж належ-н!стю виду до певно'! еколого-троф!чно1 групи i величиною РК. Показано, шр РК на еталонному поживному середовищ! при пев-

Табл. 1. Ростовий коефщкнт (РК) колон«! видш Адапсиз на рганих поживних середовищах

РК= (щ!Л!.н1сть х висота х д1зметрувк колошй

Вид, штам Ростовий коефй дент/серсдовище

СА КГА КА ГПДА

А ЬгезайоНапш 104 1.7 1.1 1.4 1.4

А сшпреяЫа 144 4.1 7.2 1.9 2,8

А марогапиз 293 1.9 1.5 1.0 ■ 5,0

А всщатиШетз 124 9.0 15,4 2,4 4,7

158 . 1.3

А зуЛгаСяя 37 4.6 3,3 1.0 3.1

А &иЬЯоссо$из 292 15,1 12,3 4,2 9.1

А Шоогиа 4 4.4 3.5 2,3 36

36 3.7 4,5 2,1 6,1

288 6,4 4,2 3,2 105

. - - 289 6,3 4.4 3.3 5,8

290 8.4 5,9 4.5 6.9

АМагфла 143 7.0 4,8 1.7 4 1

А ЬетагйМогМя 156 8.4 3.7 0,0 1.5

Падришаммдайшз

А ехсеЯепз 145 20,9 6,5 I 0,9 • 1 3

А тазКае 157 6.9 3.2 0.0 4,2

А зуМсоПя 17 2.9 2.4 0.7 39

а тасгосагриз 114 8.1 3.3 1,6 25

- - 150 1.9 1.4 1.0 -_ 25

А аЬгирМиГЬиа 284 А йззигака 208 А эл/еиаз 14 15 285 286 А хапОюбетиа 27 - " " 294 (Середне значения) 14.4 4.1 ■ ... 41.5 4.6 1.2 9.6 3.4 5.1 39,0 - 4,6 .. V „ (5,5) 2.4 3.4 3.2 24,2 2.3 0,9 (1.7) 7.6 2,3 5.0 31,1 3,3 1.1 2.2 2,6 (5,1)

СА- сусло-агар

КГА- картопляно-глюкозний агар

КА - компостний агар

ГГ.ДА. глюкозо-пептон-дрскдж.екстр.-агар

н1й температур! культивування в важливою характеристикою отаму певного виду.

Щодо температурного фактора во! доол!джен1 видн в мезо-ф1лами (П!допл!чко, 1953), але м!д ними виявлен! певн! в!д-MiHHOCTi. М1цел1й б!льшост1. вид!в характеризуемся здатн!отю до пов!льяого росту при 4 °С. У А. bernardllformls, А. blto-rqius, А. campestris, А. sylvatlcus, А. sylvicolus спостер!-гався олабкий р!ст при 37 °С. Оптимальна температура м1цел!~ ального росту деяких штам!В одних ! тих же вид1в (наприклад, А. arverisis, А. blsporus, А. tnacrocarpus) в!др!энявться, але в ц1лому температуря! меж! росту вс!х штам!в одного й того ж виду под1бн! м!ж собою.

На викориатаних нёми середовищах р!зн! предс?авники роду Agaricus утворюють р1зноман!тн! за текстурой, забарвлен-ням та !шгами оанаками м1цел!альн! колонП. Ц! культуральн! ознаки залеяать не т1льки в1д валежност1 культури до певного виду, але й в1д складу наживного середовищз. Проаеден1 дос-л!дження показали аначну диференхЦёц!» культурально-морфоло-г!чних ознак у р!зних прэдставник!в роду Agaricus, як! модна звести, за р1зниыи класиф!кац!ями до трьох (Гарибова, Сафрай, 1982) або вести (Raper, Кауе, 1980) основних тип!в, i п1дт-вердили доц!льн!сть розпод!лу роду на три еколог!чн! групи: сапротрофи-копроф!ли, лучн! та п!дотилочн! сапротрофи. Нез-важаючи на певний суб'бктив!зм оц!нок культуральних ознак, тип колоиН, за нашими даними, мокна вважати ознакою ц!лком характерною для окремих вид!в, яка ноже бути використанэ як додатковий таксоном!чний критер!й.

Ми вперше досл1дили особливост! росту ! взавмод!! культур р!зних представник!в роду Agaricus а термоф!льним fpyn-

товим м!кроы!цетом Н. insolens при суыЮному культивуванн!

на СА та АК., Показано отимулкючу д!и вегетативного м1цел!ю

^ 1

во1х вид1в печериць на р1ст Н. insolens. Виявлено, щр предо- -тавники еколог!чно! групи сапротрофав-копрофШв, насамперед A. bisporus, вдатн! до росту на поверхн1 колонП И. Insolens, тимчасом як р1от колон!й !нших вид1в при контакт! г колон!б» м!кром!цета пришняеться.

. Ми вивчали можлив1сть використання атариаованих в!два-р!в зерна пшениц!, жита, ячменю i проса для лабораторного культивування р1гних вид!в шамп!ш>йон!в. Серед атариаованих в!двар!в злак1в найкращий р!ст культур, пор!вняно а таким на СА, КГА та КА, забезпечував агаригований в!двар ячменю, а _ пов!льн!ший опоотер!гався на в!двар! жита. Одержан! результата св!дчать, щр агаризован! в!двари элакових культур, як! 6 в1дходами виробництва пос!вного м!цел!ю, доц!льно викорио-товувати для вирошування культур вид!в роду Agarlcus в лабо-раторн!й практиц! та при приготуванн! маточно! культури в промисловому гриб!вництв1.

Розд1л 4. Енашахтя! тести

Для таксоном!чно! характеристики вищих Basidlomycetes використовують кольоров! xiMi4Hi реакцП на наявн1оть певних енаим!в, як1 проводить як на поверхн! плодових т!л,-так i на поверхн! м!цел!альних колон!й (Singer, 1975; Stalpers, 1978, Вассер, 1980).

За допомогою як!сних та нап!вк1льк!сних кольорових ен-зиматичних реакц!й (18 теот!в) ми вперше в культурах роду Agaricus доел1дили спектр ензим!в, як1 дооить повно характеризуйте метаболам вуглецевих i ааотних сполук, ninifliB, а айкож окиснО-в!дновк! процеси дсхШджуваних вид1в. Ми вияви-

ли, що представники роду Адаг1си5 за наявнЮтю протеааи 1 ензим1в обм1ну вуглецевих сполук та 1нтенсивн1стю забарвлення цих реакц1й пом1тно поступаються видам дереворуйнуючих гриб1в, культури яких ми викориоювували нами для порхвкян-ня. В уо1х досл1джених нами. вид!в зазначено в!доутн1сть нИ-рат-редуктази, що вэагал! характерно для вищих ВазИЧощусе-■¿ег. Тести на.наявн1сть ксиланази, тирозинази, лШази та 1я-тенсивн1оть забарвлення реакцН на Я-глюкозидазу в!др!зня-сться у представник!в р1зних п!дрод1в роду Аеаг1сиз, що дозволяв за' ц1бю ознакои провести ч1тку ф1з!олог1чну межу м1ж культурами цих таксонами. Показано, що наявя1сть або в!дсут-н1с.ть певного енэиму» а також 1нтенсивн1сть забарвлення ре-акцП б штамспециф1чнимй ознаками. Наявн1сть ксиланази (Рио. 1) та 1нтенсивн1оть забарвлення реакцН на В-глюкозидазу та-

100

а >> 90

¡5 с 30

& 70

X 60

я г

а 2 50

& га ^40

ё 30

'Е л 20

.5 ьг 10

0

Види роду АдаНсиз

Копрофти Лучи"! (17) ГКдстилочн! Дереворуйн. (8) (18) I (4)

Еколопчж групи (штам1в)

Рис. 1. Наявн)сть ксиланази в культурах вид/в, що належать до р1зних трофмних фуп

кож характерна ують належнЮть культур доол1джуваних вид!в до р!зних еколог!чних груп. Таким чином, результат проведеного ензиыагичного досл1дження вид1в роду АгэПсиэ мохуть бути використан1 для еколоПчно! 1 таксоном1чно! характеристики цредотааник1в роду, а також для скрия1нгу перспективних шта-м1в-продудент1в тих чи 1ншкх ензим1в.

Роад1л 5. Н1кроокоп1чне досл!дження вцд1в роду Agarlcus Ряд автор!в показали, що м1кроскоп1чн1 структури м1це-л!ю у вищих Basidlomycetes е важливоп таксоном1чною характеристикою виду у вегетативн!й стадИ росту, як1 неоуть також 1нформац1ю про ф1з1олог1чтш стан куль тури. М1кроскоЩчн1 досл1дження представник1в роду Agaricus дуже неповн1 1 вико-нан! переважно методами св!тлово! м1кроскоп!1. Ми вперше вивчили эначну к1льк1сть вид1в роду 1з застосуванням сканую-чо! електронно! та флюоресцентно! м1кроскопИ.

Вегетативний м!цел!й досл!джених вид!в складаетьоя переважно в тонкоот1нних слаборозгалукених генеративиих Т1ф. Товщина кл1тин г1ф становить 2-4 мим, довжина досягав 150 мкм. Злиття г1ф у вдину oiтку за доломогою анаотомоз1в ми спостер!гали в yclx досл1джених вид!в.

а« эазначають 01фем1 автори (Singer, 1036), у предотав-кик1в роду Ajarlcus в1дсутн! пряжки, як1 е характерними ла-теральними утвореннями дипло!дного м!цел1ю багатьох вид!б базид1йних гриб1в. За допомогою СЕМ ми дссл!дили пряжки у A. campestris та A. arvensls, про наявн1сть яких s в1домост! в л!тератур1 (Sonnenberg, Frltsche, 1989j Гарибоза, Сафрай, 1В80). Пряжки у цих вид!в класично! форми, але без отвору та !йкрустац11 на поверхн!.

В1дош, що нестатеве спороношення Biflirpas важливу роль

в екологП та вволюцП гриб!в, зокрема вищих базид!ом1це?!в. Стад!я анаморфи в суттввим таксоном!чним критер!бм на р1вн! виду у вищих Basldlomycetes (Nobles, 1958; Решетников, 1990). Ми виявили стад1ю анаморфи у восьми вид1в; ,A..abrup-tlbulbus, A.arvensls, A. bermrdilformis, A. fissuratus, А. wacrocarpus, A. maskae, A. squairuliferus. У них споотер1-галась фрагментахЦя м1цел!ю на коротк! паличковидн! артро-. сопри. Здатн!сть утворювати стад1ю анаморфи э0ер1гавться в yoix досл!джених штам1в одного виду - отже.в спедиф1чпсю видовою ознакою.

1н1фустац1я г1ф м!цел1ю була описана лише для к1лькох представник1в роду Agarlcus (Бухало, 1988; Whitney, Arnott, 1987). Ми виявили утворення кристал1в р1эноман1тних форм та розм1р1в на г1фах yoix досл1джених вид1в. За допомогою Х-гау аиал!зу i ■■ при встановленн! розчинност! кристал!в у р1зних орган!чних розчинниках показано, . щр щ кристалл складавться з оксалату кальц1ю. Морфологiя кристал!в та 1х р!зноман1т-HicTb можуть служити, на нашу думку, певноп таксоном!чнсяо ознаков роду Agaricus.

Характерним для вид1в A. blsporus, A. vaporarlus, ■ A. subfloccosus, метлою м!роп для А. arvansis та A. campes t-rls в утворення м!цел1альних тяж1в. Ц! види в1дносяться до еколог1чних труп копроф!л1в та лучвих сапротроф!в.

Незвадавчи на важлйв1сть використання показника ядерного статусу кл!тин для таксоном!! ! еволяц!йних побудов вищйх базид!йних гриб1в, в лише к!лька публ!кац1й, приовячених предстЭвникэм роду A gar1 eus, в яких наводиться к!льк!сть ядер (Hou, Elliott, 1978; Sonrienberg, Pritsche, 1989; Wang, Щ, 1974). Ми встановили, що к1льк1стъ ядер ь кл!тинах окре-

мих вид!в в1др1знявться. М!н1мальну к!льк1оть ядер у кл1тин1 ' (по два) 'мають A. bltorquis, A. bresadolianus, A. squamli-ferus, A. subfloccosus, A. xanthodermus. Штами 4. abruptibu-lbus, A. mcrocarpus, A. rnaskae, A. sylvícolus, ' A. vaporar rius м1стять по два-чотири ядра. Чотири ядра в.б!льшост1 кл1-тин мае A. excellens. Кл1тини Д. blsporus, A. campestris, A. flssuratus MiciHTb здеб1льшого по чотири-ш1оть ядер, A. arvensis чотири-BiciM, A. sylvaticus - inioTb-BiciM ядер. Яайб!льша к1льк1сть ядер (4-10) характерна для А. Ьег- . nardiiformls, причому переважають кл1тини э парною 1х к1ль-к1отю. Píbhí штами одного й того ж виду в основному виявили-.ся под!бними mí» собою за середньою к!льк1отю ядер у клхти-н1. Таким чином, можна вважати, шр к1льк1оть ядер у кл!тинах. вегетативного м!цел!ю pismix вид!в печериць в -ч!ткою додат-ковою видовою таксоном1чнсж1 ознакою, за якою можна розр1зня-ти види, близью м!ж собою морфологiбю плодових т1л 1.вегетативного м1цел!ю.

Така важлива таксоном1чна -ознака, - як к!льк1сть хромосом, досi знаходить дуже обмежене застосування в таксоном!1 гриб!в черев труднощ! 1х п1драхунку методами MiKpocKonil. Однак дитофлюоресцентними методами можливо точно i коректно вим!ряти BMiOT ДНК в окремому ядр1 (Duran, Bray, 1989). Для лредотавник1в роду Agaricus до наших досл1джень под1бн1 дан! були в1Дсутн!. Sa 100Х ми приймали bmíct ДНК у ядрах A. blsporus 4, забарвлених DAPI. Найнижчий пор1вняно г контролем bmíct ДНК у ядр! мають A. abruptibulbus, А. arvensis, А. та-crocarpus 114, A. maskae, A. sylvaticus - 60-70% в1д такого у A. bisporus 4. Близько половини досл1джених культур под1б-%hí м!ж собою за ц1ею характеристикою i мають значения гнтен-

ОИВНОСТ1 ОАРI-флюореоценц11 -ядер Одазьке до контролю. Какой- * иальн! значения в«1сту ДНК у ядр! маоть А. ПзгигаЬив - 220Х, А. тасгасагриа 15 - 2002, А. гуШсо1иг - 1801. Р1вн1 игами одного й того ж виду под1бн! м1к собою эа цим показником: А. агувтв1з- 60-70Х, А. ЫБрогия - 90-100Х, А. ятиатиШе-гия -10Б-11БХ, А. хапШ^вгичБ - 90-1001 (Рис. 2), щр е ще' одним п!дтвердженням в1дпов1дноог1 вагального вм!сту ДНК у ядр!, вим!ряного фшорометрично, 1 к1лькоот! в ньоыу хремо-сом. Винятком в втами А. тасгосагриз в трикратно» р!ввицео у вм1от! ДНК. Д1лком можливо, щр причиною цього феномену в по-л1пло1д!я (/. гасгосагриэ 114 - п, А. юасгосагри5 1Б0 - Зп). Зг!дно в отриыаними нами га 1ншими досл1дникаии даними можна зробити йисновок,' щр оОояг геному (к!льк1оть хромосом) в одною а найоуттвв!ших такооном1чних характеристик видового р!вня. Визначення вм1оту ядерно! ДНК мае ще й певну ейоло-г!чну значу?д1оть.

Здатн!оть г!ф вегетативного м1цел!п до флюореоценцП в УФ-св!тл! без спец1ального забарвлення у предотавник!в р!а-них таксон!в гриб1в вивчена поки ще дуже мало. Ми встановили, ар така властивЮть характерна во!м досл!дженим отамам печерицы Де суттвво в!др18няв !х в!д паралельно досл!джених наг -ми культур род1в ПаттИпа, КиеЬпегатусея, £.ел£2лиг та Р1еи-гоЬиз, у яких эначення флвореоценц!! г!ф не перевщувало меж похибкй ^осл1ду. Ми встановили, щр !нтенсивн!сть флюореоцен-ц!1 г!ф досл!джених культур не б сталою, вона аалежить в!д 1х в!ку, фази росту, ймов1рно, 1нтенсивност1 метабол!чних процео!в у кл!тинах. Очевидно, щр явище флюоресценц11 г1ф в УФ-св1тл1 без забарвлення в характерним для роду А^аг1си5 1 ^1сля б!льш повного 1 кбректного досл!дження може бути зал-

-19-

ропоноване як додатковий таксоном!чний критер!й. .

Роад1л 6. Застосування методу клаоиф1кац1$ б!алог1ч-них oO'ottíb "бламенко" для уточнения екшюго-Tpo"JÍ4iioi належшхгг! культур роду Agar i ais

. Метод ФЛАМЕНКО дозволяв групувати орган1зми за под!б-н1стю по Судь-як1й сукупност1 ознак - як к1льк1сних, так 1 як!сних. . За допомогою цього методу ми побудували класиф!ка-.. ц1йну схему 17 вид1в роду Agarlcus, представлених 25 штамз-ми, для яких були визначен1 наведен! нижче храктеристики: РК 1 типи колонiй на р!зних поживних середовищах при р!зних. температурах культивування, !итенсивн1сть забарвлення xímí4-'них кольорових реакц1й на монофенол-монооксигенази та перок-сидаэу, м!кроморфолог!чн! ознаки вегетативного м!цел!ю.

В результат! досл!джен! культури були розпод!лен! на групи (таксони за класиф!кац!еп "Фламенко"), як1 в!дпов!да-ють в!домим природним еколоГо-тррф!чним трупам роду Agarlcus.

Роад1л 7. Д1агностичн1 оэшжи вид!в роду ¿garicus у ве-гетативн1й стад!i росту

Наводиться досл1джен1 ку ль тураль но-морфолог i чн i • характеристики культур: FK на оптимальному середовищ1, р!ст при температурах 4 та 37° С, в!дсутн!сть реакц1й на певн! ензи-ми, тип колон!!, переважагачий тип !нкрустац!1 г1ф/ к!льк1сть ядер у кл!тин!, довжина, геному тощо.

ВИСНОВКИ

1. В результат! досл!джень 17 вид!в (27 штам!в) роду Agaricus L.: Fr. emend. Karst, в чист!й культур! одержан! нов! в!домост1 про б1олог!в IX вегетативних отад1й. Показано, ар морфолог!я колон1й, наявн1сть пряжок • а Пфах пряжек, стад!я анаморфи, к!льк!сть, ядер у kíítjihí та в!дносний bmíct

. - 20 -

ДНК у ядр! в такооном!чниыиознаками на р!вн! виду, Тип ко-' лон!й та як1сн1 ензиматичн! тести характеризуют!) належн1оть виду до т!б1 чи 1ншо1 еколог!чно! груди. Види A. bresadoliar ñus, A. excellens, A. macrocarpus, A. subfloccosus, A', xanthodermus дос.д1джен1 в чиот1й культур! вперше.

2. Показано, щр текстура та забарвлення колон!й б сталями озпаками досл!джених вид!в при культивуванн! в певних умовах. За типом м1цел!альних колон!й досл!джен! види можна розд!лити на три групи, як! в основному корелюють а в!домими для вид1в цього роду природними еколог!чними трупами: копро-

•, ф1ли- л. blsporus, A. bítorauls, A. subfloccosus, A. vaporar rlus; лучи! оапротрофи - A. arvensis, A. campestris, А. хал-thoderms-, п!дотилочн! оапротрофи- A. abruptibulbus, А. Ьег-nardllformis, A. bresadolianus, A. excellens, A. flssuratus, A. macrocarpus, А. rnaskae, A. squamuliferus, A. sylvaticus, A: sylvlcolus.

3. Досл!дженням м!кроструктуР вегетативного м!цел!ю,: яке .для б!лыгаст1 вид!в вперие -проведено !э заотосуванням СЕМ, встановлено, щр пряжки характери! для A. arvensis та A. campestris, отад!я аиаморфи (артроспори) зуотр!чаеться у

äbrvptibulbus, A. arvensis, A. bernardilformis, A. flssuratus, A. macrocarpus, A. rnaskae, A. squamullferus; на вегетативному м!цел!1 усix досл!джених культур утворшться числе нн i. кркстади оксалату кальц!ю р!зних форми та розм!ру.

4. Отриман! нов! дай! про к!льк!сть ядер в кл!тияах г!ф ■ доол!джених ввд1в. Показано, . шр pise! види ч!тко р!вняться

м!ж собою за цим критерии. м!н!мальна к!льк!оть ядер (два) встановлена у A. bltorquis, A. bresadolianus, A. squamullfe-, rus, A. subfloccosus та A. xanthodermus; максимальна (4-10)

у А. ЬегпапННогМз.

Б. Вперше виэначена в1дносна к1льк!сть. ДНК у ядрах ка1тин м1цел!ю досл!джених зид!в 1 показано, щр ця ознака б видоспециф1чною. МШмальний вм1ст ДНК у ядр1 (60-70Х в!д контролю) мають А. аЬгирИЬи!Ьиз, А. агуепз1з, А. тасгосаг-риэ 114, А. тазкае, А. 5у1уаЫси5. Максимальна к1льк1си> ДНК (180-220Х) визначена для А. Пяяига^, А. тасгосагрия 1Б0, 4. ¡¡у1\г1со1из. Виходячи 1э вмЮту ДНК, у досл1джених вид!в роду вирахуван! к1льк1сть хромосом у ядрах, довжина геному, в окремих вид!в встановлена д1- 1 трипло1д1я.

6. Вперше показана здатн1сть культур роду А&аг1сиБ до флюоресценцП г1ф в ультраф1олетовому ов1тл! без забарвлення.

7. За допомогою як!сних кольорових ензиматичних тест1в, в культурах досл!джених вид1в вперше вотановлении спектр ен-зим!в, шр характеризуб метабол!зм вуглевод!в, л!п1д1в, азот-них сполук та окисно-в1дновй1 процеси. Показано, щр наяв-н1сть чи в1дсутн1сть певного енаиму та 1нтенсивн1сть забарвлення реакцП в штамспециф1чною оэнакою. Результати тест1в на л!пазу, монофенол-монооксигенази, й-глюкозидазу в1др1зняються у предотавник1в р!зних внутр1шньородових таксон1в роду Араг1-сиз. Тести на ксиланазу (наявн!сть ензиму) та й-глюкозидазу (1нтенсивн1сть забарвлення) характеризують також належн!сть ■ культур досл!джуваних вид!в до р!зних еколог1чних груп.

8. Встановлено,- ща за швидк1отю рооту, який характеризуемся показником ростового коеф1ц1ента (РК), доол1джен1 види роду А&аг1сиз належать до категорН пов1льноростучих. Значения РК м1цел1альних культур на р1зних середовищах в характер ними для кожного штаму 1 зм!нюються в залежноот! в1д складу поживного середовища 1 температури кудьтивування.

- 22 -

в. Показано, щр по в!дношэннп до температурного фактора во! доод!джен! види в мезоф!лами. Б!лып!сть в них здатна до росту при 4 °С, культури вид!в A. bernardiiformls, A. bitor-guis, A. campestris, A. sylvaticus, A. sylvicblus роотуть при 37 °С. Оптимумом м1цел!ального росту для б1лыюот! культур е 26 °С.

10. Встановлено, щр Грунтовий дейтером!цет Humlcola insolens, який дом!нув в компостах при промиоловому куати-вуванн! A. blsporus, на агаризованих оередовищах стимулюв р!ст.культур копроф!льних вид!в роду Agarlcus.

11. При заотосуванн! р!зних культурально-морфолог!чних критерПв певного еволюц!йного значения (наявн!сть пряжок, стад!я аНаморфи, к1льк1сть ядер у клтшах) п!дтверджено положения про те, щр представникам роду Agarlcus притаманне явище гетеробатмП. . ' • .

12. 1в ваотооуванням математичного експрес-методу. "Фламенко" п!дтверджено правом1рн!оть под!лу досл!джених вид!в роду Agarlcus ва культурально-морфолог!чними ознаками на еколого-троф!чн! групи копроф!л1в, лучних та п1дотилочних оапротроф1в.

13. Запропоновано викориотовувати в!дходи виробництва зернового м1цел1с (в1двар1в зерна) як единого поживного компоненту агаризованих поживних середовищ при лабораторному та промиолбвому культививанн! вид!в роду Agarlcus.

За материалами дисертацИ опубл1кован! так! прац!:

1. Григанский А.Ф. Исследование видов рода parlous L. : Fr. emend.' Karst, в. чистой культуре // 4-е Совещание по промышленному культивированию съедобных грибов (Донецк, окт. 1993): Тез. докл.- Донецк, 1993.- С. 29-30.

- 23 -

2. Григанский А.Ф., Бухало А. С. Рост грибов рода Agarlcus L.: Fr. emend. Karst. в глубинной, культуре // Там же.-С. 30-31.

3. Григанський А.Ф., Бухало А. С. Р1д Agarlcus L.: Fr. emend. Karst. в чиот!й культур! // Укр. ботан. журя.- 1994.51, N 2/3.- С. 178-189.

4. Григанський А.Ф. Досл1дження культуральних оэнак вит д!в роду Agarlcus L.: Fr. emend. Karst. на агаризованих по-живних середонищах// Там же.- 1994,- 51, N 4.- С. 73-81.

5. Григанський А.Ф., Бухало А. С. Скаяувча електронна MiKpocKoniH вегетативного м!цел!п вид!в роду Agarlcus L.: Fr. emend. Karst. // Там же.- 1994,- 51, N 6.- С. 72-83.

6. Григанський А.Ф., Бухало А.С. ЗбереженнН р!дк1сних вид!в печериць в чист1й культур! // Конф. по эбереженню генофонду р!дк1сних роолин (Мровоград, 1994): Тез. доп.- До-нецьк, 1994.- С. 20.

7. Buchalo А., Sasek V., Grigansky A. Criteria for the classification of Agaricales in pure culture // 7-th International Congress of Mycological Division (Prague, Juli, 1994): Abstr.- Prague, 1994.- P. 86.

8. Buchalo A., Sasek V., Grlgansky A. Classification of Agaricales in Vegetative Stage of Growth // V International Mycological Congress (Vancouver, August, 1994): Abstr. - Vancouver, 1994.- P. 24.

KUKWOBI СЛОВА: Р1Д AGARICUS, ЧИСТА КУЛЬТУРА, МОРООЛОПЯ, Ф13ЮЛ0ГШ, ЕКОЛОГШ.

Gryganski A. Ph. Biology of species of genus Agaricus L.: FT. emend. Karst. in pure culture. Fh. D. thesis. Speciality 03.00.24 - Mycology. . И.О. Kholodny Institute of Botany.

- 24 -

National Aoade«y of Sciences of Ukraine. Kiev, 1095.

17 speoies of the genus Agaricus were studied in vegetative stage of growth, characteristics of morphology, growth rate and metabolism of pure cultures с» different nutritient media and under different temperature parametrs were investigated and their taxonanio and ecological significance are discussed. It is shown that the presence of olamp connections and anamorph stage, relative amount of nuclear DNA and number of nuclei per cell have the taxonomic significance an species level. Type of colony on different agar media and the results of qualitative enzyme tests have -the correlation with the ecological status of the speoies.

Грггашяшй А.©. Еишюгия видов рода Agaricus L.: Fr. emend. Karst. в чистоЯ культуре. Диссертация ва соискание учёной отвлеки кандидата бипшгичаскиж взук по опециаяьноо-хн 03.00.Z4. - Микология. Институт ботаники им. Н.Г. Холод-наго. Национальная Академия науя Украины. Киев, 1995.

Исследованы 17 видов рода AgarlcUs L.: Fr. emend. Karst. в вегетативной стадии роста. Изучены характеристики морфологии, роста и метаболизма чистых культур на различных питательных средах и при различных температурах, обсуждаются их таксономическая и экологическая значимость. Показано, что наличие Пряжек и отадии анаморфы, относительное содержание ядерной" ДНК и количество ядер в клетках имеют таксономичес-• кое значение на видовом уровне. Типы колоний на различных агаризованых средах й результаты'качественных ензиматнческих теотов коррелируют 6 экологическим статусом видов.