CC BY
108
Эк,ология
18. Харченко, Н.А. Экология: учеб. / Н.А. Харченко, Ю.П. Лахицкий. - М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2006. - 399 с.
19. Лесные экосистемы Енисейского меридиана / Ф.И. Плешиков [и др.]. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. - 356 с.
----------♦'-----------
УДК 581.142 Н.М. Воронкова, А.Б Холина, В.В. Якубов
ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН РАСТЕНИЙ ПОЛУОСТРОВА КАМЧАТКА И ИХ РЕАКЦИЯ НА ГЛУБОКОЕ ЗАМОРАЖИВАНИЕ
Изучены режимы прорастания и ответная реакция на замораживание в жидком азоте (минус 196°С) 23 видов семян дикорастущей флоры п-ва Камчатка. Анализ жизнеспособности семян, оцененный по лабораторной всхожести, показал, что глубокое замораживание не приводит к их гибели. Полученные результаты необходимы при создании банка семян, при интродукции и реинтродукции видов в природные места обитания с целью сохранения биоразнообразия.
Ключевые слова: прорастание семян, полуостров Камчатка, криохранение семян, жидкий азот.
N.M. Voronkova, A.B. Kholina, V.P. Verkholat SEED GERMINATION OF THE PLANTS FROM KAMCHATKA AND ITS RESPONSE TO DEEP FREEZING
Germination conditions and response of seeds of 23 plant species of the Kamchatka Peninsula are studied. The analysis of seed viability estimated from their laboratory germination showed that deep freezing does not cause seed mortality. The results of this study are necessary for creating the seed bank, when introducing and reintroducing the plants to the natural habitats to conserve biodiversity.
Keywords: Seed germination, Kamchatka Peninsula, seed cryopreservation, liquid nitrogen.
Флора полуострова Камчатка находится в экологически напряженных условиях, в основном создающихся естественной нестабильностью. Сложная история развития рельефа, периодические колебания уровня океана, связанные с плейстоценовыми оледенениями, многочисленные проявления современного вулканизма обусловили пестроту и разнообразие растительного мира. В последние годы в связи с обострившейся экологической обстановкой особенно актуальными становятся вопросы охраны природной флоры. В аспекте охраны биоразнообразия районов периодических экологических катастроф представляет интерес изучение вопросов, связанных с размножением растений и созданием резервного фонда семян. Такие исследования включают изучение ответной реакции семян растений на действие соответствующих температур хранения, определение продолжительности покоя и условий выхода из него, разработку оптимальных режимов проращивания для мониторинга лабораторной всхожести [1]. В настоящее время криоконсервация (замораживание в жидком азоте при температуре минус 196°С) признана исследователями всего мира наиболее надежным способом хранения генетических ресурсов растений. Исследования в данном аспекте растений Камчатки немногочисленны [2-4]. Замораживание в жидком азоте привлекает практически полной остановкой метаболизма. При всех других температурных режимах со временем всхожесть семян теряется.
Данная статья является результатом продолжающихся исследований по биологии прорастания семян растений дикорастущей флоры полуострова Камчатка и оценке их жизнеспособности после глубокого замораживания в жидком азоте.
Для изучения режимов прорастания семян и ответной реакции на глубокое замораживание определяли всхожесть семян при воздействии различных положительных температур и криорезистентность семян 23 видов растений дикорастущей флоры из различных местообитаний полуострова Камчатка. Основные местообитания видов на Камчатке (табл.1) представлены с использованием данных одного из соавторов [5].
Таблица 1
Местообитания исследуемых видов на п-ве Камчатка и места сбора семян
Вид, семейство Основные местообитания исследуемых видов на Камчатке Место сбора семян
1 2 3
Armeiia maritima (Mill.) Willd. (Plumbaginaceae) СА-А, до 1400 м над ур. м. ЦК, вулканическая сопка Плоская, горные тундры. Высота над ур. м. 1000-1200 м
Artemisia arctica Less. (Asteraceae) Редко в Л, часто в СА-А, до 1490 м над ур. м. ЦК, вулкан Ключевская сопка, р-н сопки Подкова, восточный склон, разнотравный субальпийский луг на сыром пологом участке. Высота над ур. м. 1080 м
Bistorta vivipara (L.) S. F. Gray (Polygonaceae) Л-А, до 1580 м над ур. м. ЦК, вулкан Ключевская сопка, р-н сопки Подкова, разнотравный луг на плоском пологом склоне. Высота над ур. м. около 1000-1080 м
Campanula lasiocarpa Cham. (Campanulaceae) Редко в Л (на шлаках), часто в СА-А, до 1730 м над ур. м. ЦК, вулкан Ключевская сопка, р-н сопки Подкова, шлаковые поля на восточном пологом участке склона. Высота над ур. м. около 1080 м
Carex koraginensis Meinsh. (Cyperaceae) Спорадически в Л, повсеместно в СА-А, где является наиболее обычным видом осоки, до 1570 м над ур.м. ЦК, вулкан Ключевская сопка, р-н сопки Подкова, разнотравная субальпийская лужайка на пологом восточном склоне. Высота над ур. м. около 980-1080 м
Erigeron kamtschaticus DC (Asteraceae) Л-СА, до 900 м над ур. м. ЦК, окрестности пос. Эссо, луговые склоны в лесном поясе. Высота над ур. м. 500 м
Geum macrophyllum Willd. (Rosaceae) Л, до 550 м над ур. м. ЗК, бассейн р. Кихчик, в предгорьях Срединного Камчатского хребта (пояс каменноберезников), берег р. Пуконки, пойменный лес. Высота над ур. м. 200 м
Mertensia pubescens (Roem. et Schult.) DC. (Boraginaceae) Редко в Л, часто в СА-А, до 1600 м над ур. м. ЦК, вулкан Ключевская сопка, р-н сопки Подкова, рыхлое шлаковое поле. Высота над ур. м. около 1000 м
Minuartia macrocarpa (Pursh) Ostenf. (Caryophyllaceae) В Л - только на вулканических отложениях, очень часто в СА-А, до 1800 м над ур. м. ЦК, вулкан Ключевская сопка, р-н сопки Подкова, сухой пологий подвижный участок шлака. Высота над ур. м. около 1080 м
Oxyria digyna (L.) Hill (Polygonaceae) Редко в Л, повсеместно в СА-А, до 1730 м над ур. м. ЦК, вулкан Ключевская сопка, р-н сопки Подкова, лавовый поток, сырой, уплотненный участок под глыбами. Высота над ур. м. около 970 м
Papaver microcarpum DC. (Papaveraceae) Редко в Л-СА, часто в А, до 1680 м над ур. м. ЦК, Толбачинский дол в р-не г. Высокой, шлаковое поле, сыпучие, сухие, перевеваемые материалы извержения. Высота над ур. м. около 500-550 м
Pedicularis lanata Willd ex Cham. et Schlecht. (Scrophulariaceae) А, до 1660 м над ур. м. ЗК, бассейн р. Кихчик, в предгорьях Срединного Камчатского хребта, окрестности г. Аопча, кустарниковые и кустарничковые тундры. Высота над ур. м. 700 м
Pedicularis verticillata L. (Scrophulariaceae) Л-А, до 1310 м над ур. м. ЦК, вулкан Ключевская сопка, р-н сопки Подкова, лавовый поток, разнотравные лужайки, заросшие участки тефры, под глыбами лавы. Высота над ур. м. около 1080 м
Окончание табл. 1
1 2 3
Phyllodoce caerulea (L.) Bab. (Ericaceae) СА-А, 1750 м над ур. м. ЦК, вулкан Ключевская сопка, р-н сопки Подкова, восточный склон, древний лавовый поток, вересково-голубичная тундра. Высота над ур. м. около 1080 м
Picris kamtschatica Ledeb. (Asteraceae) Часто в Л, редко в С А, до 850 м над ур. м. ЦК, луга на экотоне верхней границы леса. Высота над ур. м. 850 м
Polemonium boreale Adams (Polemoniaceae) Л-А, до 1500 м над ур. м. ЦК, Толбачинский дол, шлаковое поле, слегка уплотненный участок. Высота над ур. м. около 500-550 м
Potentilla arenosa (Turcz.) Juz. (Rosaceae) Л, до 600 м над ур. м. ЦК, окрестности пос. Эссо, южные сухие луговые склоны. Высота над ур. м. 500 м
Rhododendron camtschati-cum Pall. (Ericaceae) Редко в Л, часто в СА-А, до 1450 м над ур. м. Ю-ВК, вулкан Авачинская сопка, горные тундры. Высота над ур. м. 1000 м
Saussurea oxyodonta Hult. (Asteraceae) Л-А, до 1000 м над ур. м. ЗК, бассейн р. Кихчик, окрестности г. Аопча, разнотравный луг в предгорьях Срединного Камчатского хребта. Высота над ур. м. 200 м
Saxifraga calycina Sternb. (Saxifragaceae) А, 1000-1800 м над ур. м. ЦК, южные склоны вулкана Острый Толбачик, горная тундра, в сырых местах. Высота над ур. м. около 1200 м
Saxifraga merkii Fisch. ex Sternb. (Saxifragaceae) Редко в Л, повсеместно в СА-А, до 1840 м над ур. м. ЮК, вулкан Авачинская сопка, р-н горы Козельской, юго-восточный склон, шлаковое поле на крутом участке. Сыпучий вулканический материал. Высота над ур. м. около 1040 м
Stellaria eschscholtziana Fenzl (Caryophyllaceae) Л-А, до 1730 м над ур. м. ЦК, Толбачинский дол в р-не горы Высокой, шлаковое поле. Высота над ур. м. около 500550 м
Vaccinium vulcanorum Kom. (Ericaceae) Редко в Л, часто в СА, в А зачастую является одним из субдоминантов, до 1730 м над ур. м. ЦК, вулкан Ключевская сопка, р-н сопки Подкова, восточный склон, древний лавовый поток, вересково-голубичная тундра. Высота над ур. м. около 1080 м
Примечание: А - альпийский пояс, СА - субальпийский пояс, Л - лесной пояс, ЦК, ЮК, ЗК, Ю-ВК - центральная, южная, западная, юго-восточная Камчатка.
Проращивание семян проводили в чашках Петри в условиях естественного освещения (днем на свету, ночью в темноте) по 50 штук в трехкратной повторности. Температуру регистрировали ежедневно. Отсутствие сведений о покое и оптимальном режиме проращивания семян исследуемых видов вызвало необходимость последовать рекомендациям других авторов [6] и первоначально проращивать семена всех видов при температуре не менее 18°С (в наших опытах 18-28°С). Если при таком режиме (тепло) семена не прорастали или прорастали единично, то их подвергали холодной стратификации при температуре +2°С (холод) с последующим проращиванием в тепле. В тепло переносили в большинстве случаев при появлении проростков. Для выяснения режимов проращивания семена ряда видов сразу ставили на стратификацию при температуре +2°С, затем проращивали при температуре 22-26°С. Глубокое замораживание проводили путем погружения завернутых в алюминиевую фольгу семян в жидкий азот (-196°С) на 1-2 месяца с последующим двухчасовым размораживанием при комнатной температуре и высадкой в чашки Петри. Жизнеспособность семян оценивали по лабораторной всхожести. Подсчет проросших семян вели ежедневно. Количество проросших семян (в %) рассчитывали от числа заложенных на проращивание. Достоверность различий между контрольным и опытным вариантом оценивали по критерию Стьюдента при Р = 0,95. Т0 (начало прорастания, день) и Т50 (прорастание 50% семян, дней) рассчитывали с начала опыта, включая период стратификации. Латинские названия растений приводятся по сводке "Сосудистые растения советского Дальнего Востока" [7].
Формирование жизнеспособных семян в жестких экологических условиях является одним из показателей успешной приспособительной эволюции. Большинство исследованных видов являются высокогорными растениями и представляют собой своеобразную экологическую группу, характеризующуюся определенным морфологическим строением, обусловленным множеством адаптивных признаков к суровым условиям существования [8]. Несмотря на то, что отбор семян для проращивания производился путем случайных проб без учета топографической разнокачественности семян, все же всхожесть большинства видов достаточно высокая (табл. 2).
Таблица 2
Всхожесть и изменение ее под влиянием глубокого замораживания (-196°С) семян исследуемых видов Камчатки
Виды К, %, (То - Т50, дни) А, %, (То - Т50, дни) t Условия проращивания семян: температура, °С, дни
1 2 3 4 5
Armería marítima 28±6 (6-8) 28±3 (5-9) 0 18-23° (21), последующая стратификация влияния не оказала
Artemisia arctíca 91 ±5 (3-5) 86±2 (2-5) 1,84 23-25° (25)
Bístorta vivípara 7±1 (12-177) 13±1 (9-9) 5,2 23-25° (32) + 2° (139) + 22-24° (21), прорастали при всех температурах
6) Ю. - - 2° (126) + 22-24° (39), прорастали при всех температурах
Campanula lasío-carpa 10±4 (6-43) 3±2 (7-7) 1,64 23-25° (21) + 2° (146) + 22-24° (43), в К прорастали при всех температурах, в А - только до стратификации
6±2 (55-128) 2° (125) + 22-24° (21), прорастали при всех температурах
Carex koragínen-sís 57±4 (4-7) 45±6 (6-10) 1,66 23-25° (31) + 2° (139) + 22° (22), прорастали до и после стратификации
Erígeron kam-tschatícus O ^ 35 4( 23±2 (5-5) 1,7 18-23° (24)
Geum macrophyl-lum 89±5 (8-224) 95±4 (8-225) 1,3 22-26° (41) + 2° (183) + 22-26° (16), прорастали при всех температурах
Mertensía pubes-cens 51 ±8 (3-174) 35±7 (9-174) 0,67 22-26° (34) + 2° (139) + 22° (22), прорастали при всех температурах
46±8 (54-125) - - 2° (124) + 22-24° (21), прорастали при всех температурах
Mínuartía macro-carpa 75±9 (1-27) 57±2 (5-15) 1,87 23-25° (32) + 2° (139) + 22° (7), прорастали при всех температурах
Oxyría dígyna 81 ±2 (1-2) 86±2 (1-2) 18,1 23-25° (7)
Papaver mícro-carpum 60±7 (5-8) 57±4 (5-6) 0,31 23-25° (19), последующая стратификация влияния не оказала
Pedícularís lanata 7±3 (149-153) 7±1 (149-153) 1,04 2° (143) + 22-26° (81) + 2° (125) + 22-26° (50), прорастали единично после первого и второго этапа стратификации
Окончание табл. 2
1 2 3 4 5
Pedicularis verti-cillata 9±2 (101-101) 5±2 (101-101) 1,61 23-25° (25) + 2° (146) + 22° (43), до стратификации не прорастали, далее прорастали при всех температурах
19±1 (56-129) — — 2°(126) + 22-25° (15), прорастали при всех температурах
Phyllodoce caerulea 64±14 (7-9) 87±5 (7-9) 1,23 23-25° (34), последующая стратификация влияния не оказала
Picris kamtschatica 88±4 (4-6) 85±6 (3-6) 0,74 18-23° (30)
Polemonium boreale 71 ±6 (3-7) 82±2 (3-6) 2,08 23-25° (32) + 2° (139) + 22° (28) прорастали до и после стратификации
Potentilla arenosa 32±8 (5-5) 31 ±4 (5-5) 0,11 18-23° (28), последующая стратификация влияния не оказала
Rhododendron camtschaticum 77±4 (7-17) 78±3 (8-131) 0,5 18-23° (31) + 2° (92) + 22-26° (15), прорастали до и после стратификации
Saussurea oxyo-donta 41 ±3 (90-92) 47±3 (90-92) 1,15 2° (90) + 22-26° (14), прорастали при всех температурах
Saxifraga calycina 55±4 (8-51) 49±4 (8-11) 1,3 18-23° (95)
Saxifraga merkii 14±2 (6-9) 14±5 (6-8) 0 23-25° (27) + 2° (41) + 22-24° (28), прорастали при всех температурах
65±4 (63-130) — — 2° (126) + 22-25° (21), прорастали при всех температурах
Stellaria eschscholziana 54±8 (14-118) 36±9 (7-118) 1,54 22-25° (40) + 2° (131) + 22-24° (21), прорастали при всех температурах
47±2 (55-128) — — 2° (125) + 22-24° (25), прорастали при всех температурах
Vaccinium vul-canorum 87±3 (25-177) 87±6 (175-177) 0,5 23-25° (33) + 2° (139) + 22-25° (22), до стратификации в К прорастали единично, далее прорастали при всех температурах, в А - только после стратификации
Примечание: К - контроль, А - после глубокого замораживания в жидком азоте.
Среди исследованных растений 65% видов имели всхожесть семян более 50%. Анализ лабораторной всхожести выявил видоспецифичность глубины покоя семян исследованных видов. Семена большинства из них начинали прорастать в тепле вскоре после посева (То = 1-14 дней у 19 видов). Аналогичную картину наблюдал И.В. Вайнагий [9] при работе с растениями высокогорных видов Карпат. Однако в процессе дальнейшего прорастания семена показывали видоспецифическую последовательность событий. Часть видов прорастала быстро и активно, а часть - имела растянутое прорастание и нуждалась в стимуляции холодом, причем строгой приуроченности к высотным поясам не наблюдалось.
Высокую энергию прорастания имели семена Artemisia arctica, Oxyria digyna, Papavermicrocarpum, Phyllodoce caerulea, Picris kamtschatica, Polemonium boreale. У этих видов половина семян прорастала в сравнительно короткие сроки (Т50 составляла от 2 до 9 дней). У других видов (Geum macrophyllum, Mertensia pubescens, Saxifraga calycina, Sellaría eschscholziana) семена начинали прорастать вскоре после посадки, но имели растянутый период прорастания и положительно реагировали на воздействие холодом (Т50 - от 51 до 224 дней). Растянутость прорастания семян в местах с экологически неудовлетворительной обстановкой вполне оправдана и отмечалась другими авторами [10]. Одной из причин растянутого прорастания является глубина покоя, выход из которого регулируется температурой. М.Г. Николаева считает, что явление покоя достаточно лабильно и зависит не только от исторического прошлого растений, но и от экологических условий их произрастания, что в конечном итоге обеспечивает способность растений переживать неблагоприятные условия существования.
Для большинства исследованных видов отмечено стимулирующее влияние низких положительных температур, при этом у ряда видов прорастание начиналось уже при 2°С. Прорастание при всех температу-
рах в режимах «тепло - холод - тепло» или «холод - тепло» отмечено для 9 видов с разным процентом прорастания (Bistorta vivípara, Campanula lasiocarpa, Geum macrophyllum, Mertensia pubescens, Minuartia macro-carpa, Saussurea oxyodonta, Saxifraga merkii, Stellaria eschscholtziana, Vaccinium vulcanorum).
Особую группу растений Камчатки представляют пионерные растения вулканогенных субстратов. Среди изученных таковыми являются 8 видов: Campanula lasiocarpa, Mertensia pubescens, Minuartia macro-carpa, Oxyria digyna, Papaver microcarpum, Polemonium boreale, Saxifraga merkii, Stellaria eschscholtziana. Известно, что биологические свойства семян сохраняют адекватность природной обстановке и в условиях лаборатории, когда различия естественных местообитаний сняты [11]. Семь видов имели хорошо выполненные семена и при соответствующих режимах проращивания достаточно высокую всхожесть (51-81%). Последнее объясняется тем, что пионерные растения растут при отсутствии конкурентов разреженно, хорошо освещены, поэтому весной почва под ними прогревается быстрее, семена прорастают раньше, время вегетационного сезона удлиняется, что и способствует формированию полноценных семян. Работая со злаками, В.П. Селедец [11] показал, что значительно быстрее прорастают семена, обитающие на прибрежных отмелях, каменных россыпях, песчаных, глинистых и щебнистых обнажениях с фрагментарным несформировав-шимся растительным покровом пионерного характера. В наших опытах только Campanula lasiocarpa показала низкую всхожесть. Тем не менее этот вид присутствует среди пионерных растений, поэтому его семенное возобновление не исключается, однако в дальнейшем вид в основном размножается вегетативно, разрастается благодаря тонким ветвящимся корневищам, на концах которых формируются рыхлые дерновинки.
Изучение устойчивости семян к сверхнизким температурам открывает возможности для хранения семенного материала с максимальной гарантией. При общепринятых температурах хранения всхожесть семян со временем падает, только сверхглубокое замораживание обеспечивает практически полную остановку метаболизма, однако процесс видоспецифичен и должен быть обеспечен аналитическими данными. Анализ всхожести семян до и после глубокого замораживания показал, что семена всех исследованных видов сохранили жизнеспособность. После криоконсервации всхожесть семян достоверно оставалась на уровне контроля у большинства видов (91%), всхожесть семян Bistorta vivípara и Oxyria digyna повысилась (см. табл. 2). Снижение всхожести у ряда видов, обнаруженное после криоконсервации, не подтверждено статистически. Температурные условия, при которых появлялись проростки отдельных видов в контроле и после глубокого замораживания, в большинстве случаев совпадали. Сроки начала появления проростков также в основном совпадали с незначительными отклонениями в обе стороны, за исключением Vaccinium vulcanorum, у которого проростки после криоконсервации появились только после стратификации. Период 50%-го прорастания деконсервированных семян был либо примерно одинаковым с контролем (у большинства видов), либо короче (Bistorta vivipara, Campanula lasiocarpa, Saxifraga calycina) и только у Rhododendron camtschaticum - длиннее. Последнее связано с незначительно замедленным прорастанием до стратификации. В целом криоконсервация изученных видов не оказала отрицательного воздействия на семена.
Полученные результаты необходимы при создании банка семян, а также будут полезны при интродукции и реинтродукции видов в природные места обитания с целью сохранения биоразнообразия.
Литература
1. Тихонова, В.Л. Долговременное хранение семян / В.Л. Тихонова // Физиология растений. - 1999. - Т. 46.
- № 3. - С. 467-476.
2. Андриянова, Е.А. Биология прорастания семян некоторых видов Дальнего Востока России / Е.А. Андриянова, А Н. Беркутенко// Раст. ресурсы. - 1999. - Т. 35. - Вып. 3. - С. 50-55.
3. Воронкова, Н.М. Влияние глубокого замораживания на прорастание семян некоторых видов флоры Дальнего Востока России / Н.М. Воронкова, А.Б. Холина, В.В. Якубов // Раст. ресурсы. - 2003. - Т. 39.
- Вып. 4. - С. 76-87.
4. Воронкова, Н.М. Хранение семян: популяционная изменчивость ответной реакции семян на глубокое замораживание / Н.М. Воронкова, А.Б. Холина // Вестн. КрасГАУ. - 2008. - Вып. 3. - С. 125-130.
5. Якубов, В.В. Каталог флоры Камчатки (сосудистые растения) / В.В. Якубов, О.А. Чернягина. - Петро-павловск-Камчатский: Камчатпресс, 2004. - 165 с.
6. Николаева, М.Г. Долговременное хранение семян дикорастущих видов растений. Биологические свойства семян / М.Г. Николаева, В.Л. Тихонова, Т.В. Далецкая // Консервация генетических ресурсов: информ. материал. - Пущино: Пущинский научный центр РАН, 1992. - 36 с.
7. Сосудистые растения советского Дальнего Востока. - СПб.: Наука, 1985-1996.
8. Voronkova, N.M. Plant biomorphology and seed germination in pioneer species of Kamchatka volcanoes / N.M. Voronkova, A.B. Kholina, V.P. Verkholat// Biology Bulletin. - 2008. - Vol. 35. - № 6. - P. 599-605.
9. Вайнагий, И.В. Семенная продуктивность и всхожесть семян некоторых высокогорных растений Карпат / И.В. Вайнагий// Ботан. журн. - 1974. - Т. 59. - № 10. - С. 1439-1451.
10. Николаева, М.Г. Особенности прорастания семян в зависимости от филогенетического положения растений и эколого-географических условий их обитания / М.Г. Николаева // Физиология раст. - 1999.
- Т. 46. - № 3. - С. 432-437.
11. Селедец, В.П. Дикорастущие злаки северной части Камчатской области и их семенная продуктивность / В.П. Селедец // Бюл. гБс. - 1973. - Вып. 89. - С. 79-82.
УДК 561.284.579.61 Т.И. Громовых, Г.К. Ковалева
БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ПРОДУКТИВНОСТЬ НОВОГО ШТАММА БАЗИДИОМИЦЕТА Tyv-2006 FOMITOPSIS OFFICINALIS (WILL.) BONDARTSEV ET SINGER*
Проведена оценка показателей роста нового штамма базидиомицета Tyv-2006 Fomitopsis officinalis при культивировании на твердых и жидких питательных средах. Показано, что продуктивность по биомассе повышается путем обогащения питательной среды лиственничными опилками. Биохимический анализ показал, что содержание экстрактивных веществ, углеводов и белков в мицелии Fomitopsis officinalis выше в несколько раз, чем в плодовом теле. Общее количество липидов в плодовом теле выше, чем в массе мицелия. В плодовом теле значительно больше накапливается тяжелых металлов меди и цинка, что указывает на перспективность получения мицелиальной биомассы лекарственного базидиомицета.
Ключевые слова: базидиомицеты, Fomitopsis officinalis, трутовик лекарственный, биотехнология, продуктивность, биохимический состав.
T.I. Gromovich, G.K. Kovalyeva BIOLOGICAL FEATURES AND PRODUCTIVITY OF A NEW STRAIN OF FOMITOPSIS OFFICINALIS
The evaluation of growth indices of Fomitopsis officinalis new strain on different liquid and solid nutritious medium was done. Productivity of biomass could increase by applying the larch wood wool. Biochemical analysis shows that the amount of carbohydrates, proteins in mycelium Fomitopsis officinalis is higher than in a fruit body. Common amount of fat is higher in a fruit body then in mycelium. Moreover, fruit bodies consist of heavy metals, and cannot be such perspective for using its biomass as a mycelium. The fruit body accumulates much heavier metals of copper and zinc and that proves the potential for getting mycelium biomass of medicinal Fomitopsis Officinals.
Key words: Fomitopsis officinalis, biotechnology productivity, biochemical mixture.
Базидиомицетовые грибы стали интересовать микологов и биотехнологов как источник получения ряда высокоэффективных веществ с противоопухолевой активностью, антибиотиков, психотропных и антиспи-довых препаратов. Традиционным источником биологически активных веществ служат плодовые тела высших базидиальных грибов. В народной медицине России популярностью и доверием пользуется фактически только один гриб - чага, препараты которого признаны и в официальной медицине. В настоящее время на фармацевтическом рынке Японии и Кореи имеется около десятка препаратов на основе глюканов, полученных из высших базидиомицетов (шизофилан, кристин, лентинан, грифолан и др.). Эффективность этих препаратов очень высокая, они занимают в Японии около 30% рынка онкостатиков и иммунокорректоров [2].
Известно, что биологически активные вещества высших грибов содержатся не только в базидиомах, но и в вегетативном мицелии гриба, получаемом путем жидкофазного и твердофазного культивирования. Важным преимуществом получения биомассы мицелия с помощью методов биотехнологии являются: эколо-
* Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ (проект 07-04-90842 МОБ СТ), «Развитие научного потенциала высшей школы РНП.2.2.3.1.2466 (2006-2008 годы)».
