микофлора филлоплана Tilia cordata в осенний период

Заключение
Проведенные исследования показали, что количественный и качественный составы микобиоты филлоплана незначительно варьирует, что связано с различной степенью экссудации и разным биохимическим составом ее у растений, разной бактерицидной активностью и степенью проявления фунгицидных свойств эпифитов. В целом же исследование микобиоты листовой поверхности липы, произрастающе на территории Загородного парка, в 2013 году обнаружило сходство состава и динамики видов. Желтые листья характеризовались значительно большей численностью эпифитных грибов, что можно связать с фитопатогенными свойствами последних. Общими для желтых и зеленых листьев являются преобладающие красные и белые колонии. Тем не менее, для зеленых листьев, помимо доминирующих красных и белых колоний, характерно заселен ...

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 3
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 5
1.1. Эпифитная микофлора городской среды 5
1.1.1. Микофлора филлоплана как экологическая группа микроорганизмов 5
1.2. Общая характеристика микобиоты филлоплана, ее формирование, значение ее изучения 11
2. ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 16
2.1 Условия и объекты исследования 16
2.2. Методы исследования 16
2.2.1.Методы посева и учета микроорганизмов 16
2.2.2. Методы идентификации микроорганизмов 16
2.2.3. Методы культивирования 17
2.2.4. Лабораторная посуда и питательные среды 17
2.2.5. Методы расчета площади суммарной листовой поверхности 17
2.2.6. Методы обработки результатов 17
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 18
3.1. Оценка количественного состава эрифитной микобиоты Загородного парка г. Самара 18
3.2. Анализ эпифитной микобиоты липы сердцевидной, произрастающих на территории Загородного парка г. Самара в сентябре 2013 года 19
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 24
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 25

Введение
Актуальность темы:
Зелёные насаждения играют важную роль в жизни городов и других населенных пунктов в степной и лесостепной зоне, смягчая сухой климат, задерживая пыль, сдерживая проявление таких неблагоприятных антропогенных воздействий, как загрязнение воздуха и почвенная эрозия.
Одним из факторов, ослабляющих защитные функции насаждений и сокращающих сроки жизни древесных пород, являются болезни, наиболее опасные из которых вызываются паразитическими грибами.
В настоящее время изучения микобиоты населенных пунктов приобретает важное значение в связи с негативным влиянием многих видов условно патогенных и аллергенных грибов на здоровье человека? Известно, что листовая поверхность растений является спецефическим методом обитания многих микроорганизмов. С одной стороны листовая п оверхность является местом осаждения микроорганизмов из воздушной среды, с другой стороны - источником поступления их в воздушную среду. На формирование структуры комплекса эпифитных микроорганизмов определенное воздействие оказывают экологические условия, в которых находятся исследуемые объекты. Эпифитная микобиота растений характеризуется большой вариабельностью как по численности, так и по составу, в зависимости от сезонного развития растений, их фунгицидной активности и метеорологических условий, вегетационного периода, вида растений, возраста, типа почвы,условий произрастания, их высоты и целостности
Тем не менее, взаимосвязь микобиоты филлоплана с внешними факторами и морфофизиологическими особенности самого растения недостаточно изучена.
Цель и задачи исследования:
Цель: изучить количественные и качественные показатели микобиоты филлоплана липы сердцевидной в Загородном парке г.Самары
Задачи:
1. Оценить численность микромицетов филлоплана липы сердцевидной на территории Загородного парка г. Самары в сентябре 2013 г.
2. Провести их видовую идентификацию
3. Выявить виды доминирующих грибов на листовой поверхности липы сердцевидной в Загородном парке г. Самары
4. Сравнить численность и состав микофлоры филлоплана липы сердцевидной 1 и липы сердцевидной 2
Научная новизна:
Выявлен видовой состав и численность микофлоры филлоплана липы сердцевидной на территории Загородного парка г. Самары.
Теоретическое значение работы: получение новых знаний в области экологии микромицетов.
Практическое значение работы:
Результаты данного исследования могут быть использованы в фитопатологии и в медицине, а также при санитарной оценке состояния населенных пунктов, для оценки идентифицированных видов микромицетов с позиции их опасности для здоровья человека
 

Наиболее богатый видовой состав фитопатогенов выявлен на боярышнике - 10 видов, спирее - 8 видов, аронии, рябине, розе, кизильнике - по 5-6 видов.Исследователями выявлены также закономерности дифференциации экологических ниш микромицетов в зависимости от гидротермических условий года, фазы развития органов растений, разных сторон листовой сферы, а также в результате утраты фаз в жизненном цикле возбудителей при дублировании разными пропагативными структурами функции расселения в пространстве [4].Кроме экологических ниш первого порядка, листо-стеблевые патогенные микромицеты формируют специфические ниши второго порядка. К ним относятся преимущественно инфицированные растительные остатки (ИРО) и посевной (посадочный) материал, где микромицеты выживают в форме покоящихся структур - плодовыхтел с сумками и сумкоспорами, пикнид с пикноспорами, хламидоспор, ооспор, покоящегося мицелия, обеспечивая, как правило, первичное заражение растений с формированием ниш первого порядка.Относительно эволюционно-экологической классификации экологических ниш патогенных микромицетов, можно сказать, что ее концепция базируется на концепции многомерности экологических ниш биологических видов, предложенная Дж. Хатчинсоном (Hutchinson, 1957,1965) и получившая развитие в работах Э. Пианки (1981) и Ю. Одума (1986), которая позволила с учетом достижений эпифитотиологии предложить эволюционно-экологическую классификацию экологических ниш патогенных микромицетов. Согласно предложенной классификации, экологические ниши патогенных микромицетов разделены на специфические и неспецифические. К специфическим экологическим нишам отнесены такие, которые сформировались в процессе эволюции и обусловливают непрерывность жизненного цикла патогенных микромицетов, обеспечивая их размножение (тактику Р), выживание (тактику В) и трофические связи (тактику Т) в агро- и (или) естественных экосистемах. Ниши неспецифические являются случайными, сформировавшимися под влиянием природных и антропогенных факторов окружающей среды в агро- и (или) природных экосистемах. Сложные жизненные циклы патогенных микромицетов, их паразитическая специализация, позволяют им занимать более чем одну экологическую нишу, что обусловлено разными источниками воспроизводства и механизмами передачи во времени и в пространстве [9].С этой точки зрения специфические экологические ниши правомерно рассматривать как ниши первого и второго порядков, учитывая выделение у патогенных паразитов Е.Н. Павловским (1964) соответствующих сред для их жизнедеятельности. К экологическим нишам первого порядка нами отнесены ниши патогенных микромицетов в организме растений-хозяев в течение вегетации, а второго порядка - ниши в окружающей среде, обеспечивающие их циркуляцию во времени и в пространстве. Для количественной оценки размера экологических ниш они разделены на основные, обусловливающие массовое функционирование патогенных микромицетов в агро- и (или) естественных экосистемах, и дополнительные, формирующиеся единично на уровне спорадических заболеваний.Филогенетическая специализация патогенных микромицетов определяет их трофические связи в агро- и (или) естественных экосистемах, а ор-ганотропная специализация - размер экологических ниш при моно-, олиго-и полиморфной паразитической специализации фитопатогенов. Со стратегией жизненного цикла патогенных микромицетов (г-, К-, гК-, Кг- виды) в большей степени коррелирует органотропная специализация, позволяя разделять потенциальные экологические ниши на узкие, умеренные, широки. При адаптации к почве как более стабильной экологической среде, к многолетним растениям-хозяевам, естественным экосистемам с многообразием видов К-отбор благоприятствует сужению экологических ниш, но повышает их эффективность, а при адаптации к наземно-воздушной среде, подземным органам растений, агроэкосистемам естественный отбор благоприятствует формированию у популяций признаков г-стратегов с более широкими экологическими нишами [2].Воздушная среда рассматривается как экологическая ниша листо-стеблевых патогенных микромицетов. Так, в результате проведенных исследований установлено, что численность микромицетов варьировала в зависимости от времени, месяца и года отбора проб. Наименьшая численность микроскопических грибов отмечалась в осенне-весенний период. Для расселения в пространстве и расширения основных экологических ниш первого порядка микро-мицеты используют воздушную среду, рассеиваясь преимущественно в утренние часы (4-4.30) и вечерние (22-22.30). Максимальная численность пропагул грибов отмечена на высотах 500-1500 м в период с июня по сентябрь. Из проб аэрозолей воздуха идентифицировано 19 родов микромицетов, которые относятся к 3 подотделам (Zygomycotina, Ascomycotina, Deuteromycotina). Отмечено варьирование качественного состава родов микроскопических грибов, выделенных из проб аэрозолей воздуха, среди которых отмечены как патогенные (почвенные, наземно-воздушные), так и сапротрофные виды.Воздушная среда служит для расселения в пространстве как почвенных, так и наземно-воздушных микромицетов. Различия заключаются в том, что воздушно-капельный механизм передачи для почвенных микромицетов является дополнительным и может прерываться без разрыва жизненного цикла, а для наземно-воздушных - основным, обеспечивающим их распространение на сотни и тысячи километров, вызывая эпифитотии и панфитотии [13]. Общая характеристика микобиоты филлоплана, ее формирование, значение ее изученияГрибное сообщество, обитающее на поверхности зеленых частей растений, включает сапротрофов, питающихся выделениями листьев, и паразитов, заражающих их. Собственно говоря, последние (за исключением мучнисторосяных грибов, мицелий которых распространяется по поверхности растений) имеют эндофитный (находящийся внутри растения) мицелий, но на поверхности зараженной ткани находятся споры, освобождающиеся через разрывы эпидермиса или через устьица. Многие из этих грибов — облигатные паразиты с гаусториальным питанием.Фитопатогенные грибы – особая экологическая группа микроорганизмов, возбудителей болезней растений. Они воздействуют токсическими выделениями или ферментами на ткани растений, а затем используют их для питания.Паразиты надземных частей растений встречаются во многих классах грибов. Среди оомицетов — это большинство видов порядка Peronosporales — возбудители ложных мучнистых рос; среди аскомицетов — представители нескольких порядков плодосумчатых (эризифовые грибы — возбудители мучнистых рос) и полостносумчатых (микосферелловые грибы — возбудители белых пятнистостей растений); среди базидиомицетов — головневые и ржавчинные грибы; среди дейтеромицетов — возбудители пятнистостей и изъязвлений (антракнозов) листьев и плодов. Взаимоотношения грибов и высших растений является одной из интереснейших и сложнейших проблем современной микологии. Эпифитная микобиота служит показателем микробиологического мониторинга автотрофного яруса трофической структуры экосистемы.Численность эпифитной микофлоры филлоплана и надземных частей растений являются индикаторами сезонной физиологической активности растений.Процессы роста и развития растений протекают по генетически заданной программе, координируются гормонами и модифицируются под влиянием внешней среды.Установлено существование взаимосвязей между отдельными показателями физиолого-биохимического состояния растений и численностью микроорганизмов, обусловленных метаболизмом растений.Эпифитная микофлора растений характеризуется большой вариабельностью как по численности, так и по составу, в зависимости от сезонного развития растений, их бактерицидной активности и метеорологических условий, вегетационного периода, вида растений, возраста, типа почвы, условий произрастания, их высоты и целостности.Что касается механизма проникновения микромицетов в ткань растения или взаимодействия с ней, можно сказать, что прежде всего это ферментативный процесс.В течение эволюционного процесса они не выработали у себя только целлюлязу для того, чтобы проникать в клетку и наиболее продуктивно использовать ее содержимое. Во-первых, они лучше и с большей для себя пользой используют протопектиназу, которая растворяет межклетную соединительную пластинку, отчего разъединяются и мацерируются растительные клетки. Благодаря этому многие грибы продвигаются все далее и далее в растительной ткани, отвоевывая себе все больше пространства. Впоследствии грибы используют не только пектиновые вещества, но и содержимое клеток, отмирающих в результате их разъединения и иногда интоксикации. Во-вторых, если бы грибы, не трогая пектиновые вещества, разрушали бы только целлюлозу, проникая таким образом в клетки, то они не могли бы с такой быстротой продвигаться внутрь растительных тканей, так как оставалось бы нерастворенной соединительная пластинка, которая препятствовала бы продвижению бактерий внутрь тканей. Вырабатывая оба фермента— и протопектиназу и целлюлязу, — грибы не получили бы особенно большого преимущества, так как клетки и без того отмирают, и содержимое их в случае присутствия протеазы разрушается и используется микроорганизмами путем диффузии даже без растворения клеточной оболочки.Микобиота филлоплана имеет значение также в качестве потенциально опасных для человека микромицетов. Так, среди фитопатогенных микроорганизмов известны грибы, способные не только поражать растения, но и вызывать микозы и микотоксикозы человека. Это, прежде всего, виды Claviceps, Fusarium, Alternaria, Penicillium, Aspergillus. Одним из первых заболеваний человека, вызванных фитопатогенами, было отравление спорыньей – эрготизм. Склероции C. purpurea содержат высокотоксичные алкалоиды (эрготоксин, эрготамин, эргометрин) и биогенные амины (гистамин, тирамин и др.). Эти соединения могут поражать нервную систему (судорожная форма) или нервно-сосудистый аппарат (гангренозная форма). Гриб F. sporotrichioides известен как возбудитель фузариоза зерновых культур. В 1932 г. впервые описано заболевание людей – алиментарно-токсическая алейкия. В патогенезе алиментарно-токсической алейкии преобладают дегенеративные изменения клеток костного мозга, быстро приводящие к его аплазии с развитием лейкопении, анемии и тромбоцитопении, иммунодефицитного состояния и сепсиса. Причиной болезни является зерно, зараженное F. sporotrichioides. С высокой частотойвстречаемости это заболевание проявилось в 40-е годы в западной Сибири, на Алтае и Казахстане. Грибы р. Fusarium могут проникать непосредственно в органы человека, размножаться, вызывать оппортунистические микозы и продуцировать микотоксины. Особую опасность представляю F. oxysporum и F. solani. В частности, экспериментально показано, что одни и те же штаммы F. oxysporum вызывают увядание (вилт) томатов и гибель мышей при инъекции микроконидиями гриба. Виды Alternaria, вызывающие поражение злаков, пасленовых, масличных, плодово-ягодных и других культур, могут быть причиной микозов уха и околоносовых пазух у человека. Изучение микробно-растительных взаимоотношений — одно из быстроразвивающихся направлений современной биологии. Известно, что на листовой поверхности отдельных травянистых и древесных видов формируется достаточно специфичная сапрофитная микробиота, видовой состав которой может меняться в ходе вегетации растительного организма [1–3]. В условиях городской среды листовая поверхность древесных и травянистых растений помимо собственной аборигенной микрофлоры постоянно и обильно снабжается микробными пропагулами, попадающими на нее из окружающего воздуха. В свою очередь, аэромикрофлора приземных слоев воздуха формируется за счет сдувания микробных пропагул с поверхности почвенного покрова, поверхности водоемов, растений, разнообразных строительных конструкций, а также привносится из более высоких слоев атмосферы. Каждая из этих сред пребывания и размножения микроорганизмов оказывает свое воздействие на численность, состав, адаптивные свойства микроорганизмов [1; 4–6]. Трансформирующая роль листовой поверхности высших растений по отношению к микроорганизмам, оседающим на ней, ее роль как источника спор, поступающих в воздушную среду, остается малоизученной [15]. ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ2.1 Условия и объекты исследованияИсследования проводились на территории Загородного парка г. Самары. Объектом исследования служила эпифитная микобиота филлоплана липы сердцевидной - Tilia cordata, произрастающей в южной части парка, наиболее близкой к автомобильной дороге и в отдаленной части парка в пешеходной зоне. Отбор производился с разных точек нижнего слоя кроны в сентябре 2013 года.2.2. Методы исследования2.2.1.Методы посева и учета микроорганизмовИсследования микобиоты листа проводились методом смыва с поверхности листа. Первоначально измеряли площадь поверхности опытного листа. Её определяли весовым методом, в котором площадь листа оказывалась пропорциональна весу контрольного бумажного контура. В стерильные колбы объемом 50 мл наливали 30 мл стерильного физиологического раствора (9%). Затем лист измельчали на кусочки площадью не более 1 см2, закрывали стерильной пробкой и ставили в качалку на 20 минут. Потом в стерильной зоне пипеткой отбирали 0,1 мл этой суспензии и переносили на агар Чапека ( с глюкозой 20 г/л) в чашках Петри, где шпателем распределяли суспензию по поверхности агара.Инкубировали чашки в термостате при температуре 28 0C и постоянной влажности в течении 7 дней. Далее визуально подсчитывали количество выросших колоний. Проводили их видовую идентификацию. Показатели численности микромицетов на единицу поверхности листа определяли по формуле : N = n × k / S, где n – среднее число колоний, k- коэффициент разведения, S – площадь листа.2.2.2.