ПРОБЛЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ГРИБОВ РОДА PHOMA SENSU LATO В УСЛОВИЯХ ЧИСТОЙ КУЛЬТУРЫ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

52

Вестник защиты растений 3(89) - 2016. Материалы международной конференции

of data in the literature suggests that a significant number of publications devoted to various aspects of the carbon budget of forests of Russia. It was established that in the global carbon cycle, forests play an important role, as characterized by the largest reserves of phytomass. However, the growth of man-made human activity leads to disruption of the balance of the carbon cycle of the planet. The basic types of forest ecosystems and forestry activities are described that affect the carbon balance of managed forests technological Primorye. The study results indicate a decrease in the carbon stock in the study area in 2015, compared with 2003. It was found a gradual increase in carbon dioxide emissions for the forest-covered areas in the Primorsky Territory.

УДК 632.4

ПРОБЛЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ГРИБОВ РОДА PHOMA SENSU LATO В УСЛОВИЯХ ЧИСТОЙ КУЛЬТУРЫ

М.М. Гомжина

Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург, Пушкин, Россия,

gomzhina91@mail.ru

Род Phoma sensu lato представлен анаморфными аскомицетами, образующими пикнидии, содержащие одноклеточные гиалиновые конидии. Лучший способ идентификации этих организмов заключается в сравнительном анализе спорулирующих структур (пикнидий и конидий), покоющихся стадий, способов конидиогенеза, биохимических и других биологических аспектов как in vivo, так и in vitro.

Ключевые слова: фомоидные грибы, морфологические признаки, идентификация, Phoma spp.

Фомоидные грибы (грибы рода Phoma s.l. (Sacc. 1880)) - крупная группа грибов - анаморфных аскомицетов, которые широко распространены по всему земному шару и которые встречаются в различных природных экосистемах и агроценозах [Aveskamp et al., 2008]. Рациональное управление агроценозами подразумевает точную идентификацию возбудителей болезней растений, включая возбудителей фомозов.

Таксономия фомомидных грибов весьма противоречива. Многие признаки, считающиеся для рода таксономи-чески важными, трудны для наблюдения и однозначного восприятия. До настоящего времени всё еще нет чётких границ видов и родов фомоидных грибов. Это делает сложной работу, как систематиков, так и специалистов, столкнувшихся с необходимостью идентификации Phoma spp.

Традиционно грибы этого рода определяли по питающему растению, однако важность этого признака была переоценена, поскольку зачастую один и тот же вид может поражать абсолютно разные растения [Rai et al., 2013]. Наиболее яркий пример - Ph. exigua, который был обнаружен на очень широком круге хозяев [Rao, Thirumalachar, 1981]. Впоследствии в качестве основных диагностических признаков стали использовать особенности кониди-огенеза [Boerema, Bollen, 1975] и морфологические характеристики, наблюдаемые in vitro. В 2004 году Боерема с коллегами подводя итог продолжительной работы, собрав воедино все имеющиеся данные о фомоидных грибах, опубликовали подробное руководство, содержащее информацию о морфологических признаках 223 видов. По морфологическим признакам грибов, наблюдаемых как in vivo, так и in vitro, авторы предложили выделять внутри рода Phoma sensu stricto 9 секций, а в понимании sensu lato включать ещё несколько родов, которые имеют морфологическое сходство, но не обладают филогенетическим родством. Следует отметить, что это деление не отражает филогенетических взаимоотношений, а основано исключительно на морфологических признаках, хотя и подразумевает некоторую согласованность с эволюционным процессом [Boerema et al., 2004]. Несмотря на очевидную «искусственность» системы, предложенная морфологиче-

ская концепция рода, видов и соответствующий ключ для их определения на сегодняшний день единственно удобные в применении для идентификации фомоидных грибов

in vitro.

В качестве таксономически значимых признаков для разграничения родов и видов было предложено изучать комплекс морфологических, биологических и биохимических признаков: характеристики пикнид, конидий, хла-мидоспор, склероциев, особенности конидиогенеза и жизненного цикла. Важной была признана и оценка разницы в скорости роста на разных питательных средах, способность к продукции кристаллов, вторичных метаболитов и пигментов [Boerema et al., 2004]. На первый взгляд, морфология фомоидных грибов скудна, в целом, все они формируют сходные структуры бесполого размножения - пикниды, содержащие бесцветные одноклеточные конидии. Однако, скрупулёзное изучение этих грибов позволяет выявить разнообразие и богатство морфологии.

Диапазон варьирования наблюдаемых признаков перекрывается для представителей разных секций и разных родов. Так, например, наличие в пикнидах двух типов очевидно различающихся конидий может быть характерно как для представителей секции Heterospora, так и для секции Phyllostictoides и Sclerophomella.

Часто морфологические признаки нестабильны и не все изоляты в полной мере могут демонстрировать полный набор интересующих характеристик. Так, например, не всегда представляется возможным наблюдать образование отдельными изолятами пигментов или кристаллов. Не всегда «охотно» происходит образование пикнид, в равной степени как не всегда эти пикниды содержат зрелые конидии.

Фомоидные грибы способны формировать разнообразные покоящиеся структуры, такие, как хламидоспоры, склероции, микросклероции и микропикниды. Особенности этих структур нередко являются диагностическими признаками, которые порой, однако, бывает довольно трудно оценить. Так, микропикниды, микросклероции или агрегаты одноклеточных хламидоспор могут быть трудно отличимы друг от друга.

«Эколого-генетические основы современных агротехнологий». СПб, 27-29 апреля 2016 г.

53

Наличие в жизненном цикле нескольких синанаморф и синтелеоморф также может вносить определённые затруднения при проведении идентификации. Кроме того, наличие или отсутствие этих стадий в жизненном цикле, а также другие морфологические характеристики могут ощутимо различаться при наблюдении фомоидных грибов in vivo и in vitro.

Чтобы избежать затруднений и ошибок при идентификации фомоидных грибов, необходимо производить оценку признаков в сравнении у как можно большего ко-

Библиографический Aveskamp M. M., de Guyter J., Crous P. W. Biology and recent developments in the systematics of Phoma, a complex genus of major quarantine significance // Fungal Diversity, 2008. P. 1-18. Boerema, G.H., Bollen, G.J. Conidiogenesis and conidial septation ads differentiating criteria between Phoma and Ascochyta // Persoonia,1975. Vol. 8. P. 111-144.

личества изолятов, при возможности исследовать интересующие признаки, как in vivo, так и in vitro. Для проведения же наиболее точной и корректной идентификации, необходимо оценивать весь спектр признаков: микроморфологические in vivo и in vitro, макроморфологические, субстратную специализацию, биохимические, молекуляр-но-генетические.

Работа проведена при поддержке Российского научного фонда (проект РНФ 14-26-00067).

список (References)

Boerema G. H., de Gruyter J., Noordeloos M. E., Hamers M. E. C. Phoma

identification Manual. CABI Publishing. 2004. P. 470. Rai M. K., Tiwari V. V., Irinyi L., Kovics G. J. Advances in taxonomy of genus Phoma: polyphyletic nature and role of phenotypic traits and molecular systematics // Indian journal of microbiology. 2013. Vol. 54 (2). P. 123-128. Rao S., Thirumalachar U. Phoma exigua infecting brinjal leaves // Indian phythopathology. 1981. P. 34-37.

Plant Protection News, 2016, 3(89), p. 52-53

PROBLEMS OF IDENTIFICATION SPECIES PHOMA SENSU LATO IN VITRO

M.M. Gomzhina

All-Russian Institute of Plant Protection, gomzhina91@mail.ru

The genus Phoma sensu lato represents anamorphic Ascomycetes, that produce pycnidia, containing one-celled hyaline conidia. The best way to identify these organisms - is comparative study of its structures of sporulation (pycnidia and conidia), resting structures, modes of conidiogenesis, biochemical other biological aspects both in vivo and in vitro.

УДК 575.22

ПОЛИМОРФИЗМ НУКЛЕОТИДНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ МИТОХОНДРИАЛЬНОГО ГЕНА COI ПОПУЛЯЦИЙ ВИДОВ-ДВОЙНИКОВ РОДА OSTRINIA (LEPIDOPTERA: PYRALOIDEA) И.В. Грушевая, Ю.М. Малыш, А.Г. Конончук, А.Н. Фролов

Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург, Пушкин, Россия, grushevaya_12@mail.ru Цель работы - оценить уровень полиморфизма нуклеотидной последовательности фрагмента гена 1 субъединицы цитохромоксидазы COI мтДНК в обитающих в Европейской части России популяциях стеблевых мотыльков Ostrinia nubilalis Hbn. и Ostrinia scapulalis Wlk., собранных с однодольных и двудольных растениий-хозяев, соответственно. Для насекомых с кукурузы, полыни и конопли получен набор молекулярных гаплотипов, из которых общими для всех популяций были два мажорных гаплотипа, составляющие около 80 % выборки, а остальные минорные варианты были специфичны для O. scapulalis и O. nubilalis. Иными словами, определить точную видовую принадлежность одной особи мотылька по локусу COI, не представляется возможным, однако наличие видоспецифичных гаплотипов в выборках насекомых предполагает принципиальную возможность диагностировать выборки насекомых по структуре минорных гаплотипов.

Ключевые слова: Ostrinia, стеблевые мотыльки, структура популяций, гаплотип.

Род Ostrinia объединяет комплекс трудноразличимых близкородственных биологических рас и видов-двойников. Накоплено большое количество данных, свидетельствующих о своеобразии трофических связей видов и внутривидовых форм рода Ostrinia НЬп. с кукурузой и двудольными сорняками (конопля, дурнишник) [Серапио-нов и др., 2008; Фролов, 1984]. Анализ микросателлитной ДНК подтвердил существенные различия в структуре сим-патрических популяций рода Ostrinia, распространённых на западе и востоке Краснодарского края. В настоящее время обитающие на двудольных и однодольных видах растений-хозяев стеблевые мотыльки рассматриваются как самостоятельные виды: О. пиЫШШ и О. scapulalis, соответственно рш^ et а1., 2012].

Для молекулярного анализа (оценка полиморфизма локуса мтДНК цитохромоксидазы) были взяты 4 выборки

гусениц O.nubilalis и О. scapulalis (из Ростовской и Белгородской областей, Краснодарского и Ставропольского краев), собранных соответственно с кукурузы и полыни или конопли и рассматриваемых в качестве подвыборок. Из 119 проанализированных образцов 78 было собрано с кукурузы и 41 - с полыни или конопли. Всего выявлено 18 различных молекулярных гаплотипов, при этом доминирующий вариант, условно обозначенный как «гаплотип А», встречался в 75 % случаев, второй по частоте встречаемости гаплотип - в 8.5 % случаев, остальные 16 гапло-типов встречались не чаще, чем у одной или двух особей, то есть с частотой 0.84-1.68 %. Различия между гаплоти-пами заключались в одиночных нуклеотидных заменах, от одной до трёх на участке протяжённостью ок. 650 н.о. При сравнении структуры двух подвыборок с двудольных растений и кукурузы между собой обнаружилось, что