WWW.LIB.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные матриалы
 


«ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 29 БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ 2012. Вып. 3 Ботанические исследования УДК 581.557.24 В.А. Агафонов, Л.Г. Переведенцева ЭНДОМИКОРИЗА РАСТЕНИЙ ...»

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 29

БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ 2012. Вып. 3

Ботанические исследования

УДК 581.557.24

В.А. Агафонов, Л.Г. Переведенцева

ЭНДОМИКОРИЗА РАСТЕНИЙ РАЗНОТРАВНОГО ЛУГА НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА

АBISKO (ШВЕЦИЯ)

В 2007 г. было проведено исследование микотрофности растений на территории Национального парка Abisko (Швеция). Представлены результаты исследования микотрофности одного из сообществ. Исследованы 20 видов растений, принадлежащих к 11 семействам. Из них у 15 видов (75%) обнаружена микориза, у 5 видов (25%) ее выявить не удалось.

Ключевые слова: микориза, растения луга, национальный парк Аbisko (Швеция).

Микориза – один из распространенных в природе типов мутуалистических растительно-грибных взаимодействий. Около 90% наземных растений образуют микоризу. Значительная часть круговорота макроэлементов в наземных экосистемах происходит в пределах микоризных симбиозов [1].

В природе наиболее распространена везикулярно-арбускулярная эндомикориза, где в качестве микобионтов выступают гломовые грибы (отдел Glomeromycota), которые являются облигатными микосимбиотрофами [2].

Исследования микосимбиотрофизма растений, проводившиеся в различных природных зонах, показали зависимость интенсивности микоризообразования от эколого-ценотических условий. Большинство ученых отмечает, что в природных сообществах наиболее высокая интенсивность микоризной инфекции наблюдается в оптимальных для высших растений условиях произрастания, ухудшение их, как правило, ведет к ослаблению микоризообразования.

Изучение микотрофии особенно интересно на севере. Здесь при наличии вечной мерзлоты и низких температур почвы, затрудняющих процессы поглощения питательных веществ корнями растений, при дефиците доступного для них азота, и особенно, фосфора, наличие микоризы является важным фактором приспособления растений к специфическим условиям севера [3].

Микориза арктических и субарктических растений изучена довольно ограниченно, главным образом, у кустарников и кустарничков, имеющих эктомикоризу или микоризу эрикоидного типа. Поэтому изучение эндомикоризы растений севера – довольно малоизученная и актуальная тема.

Целью нашей работы являлось исследование микотрофности у травянистых растений, произрастающих на разнотравном лугу Национального парка Abisko (Швеция).

Материалы и методика исследований Швеция занимает восточную, большую часть Скандинавского полуострова и лежит на западных склонах Скандинавских гор. Национальный парк Abisko располагается на севере Швеции, севернее полярного круга на 250 км, в пределах субарктического климатического пояса [4]. Место проведения исследований – разнотравный луг на склоне южной экспозиции на высоте 600-650 м над уровнем моря. Сбор материала был осуществлен в июне-июле 2007 г. Правильностьопределения растений проверена проф. кафедры геоботаники МГУ В.Г. Онипченко. Полевые сборы и камеральная обработка материалов проведены по методике И.А. Селиванова [5].

Корневые системы анализировали на наличие и интенсивность развития эндомикоризы. Для этого были изготовлены микроскопические препараты, которые просматривались на микроскопе «Микмед-5» при увеличении в 100 раз. Далее определялись следующие параметры: частота встрегде N – общее число просмотренных полей зрения; n – чаемости микоризной инфекции (F) число полей зрения, где обнаружен микоризообразующий гриб; интенсивность микоризной инфекции (C) вычисляется по формуле, где – сумма произведений, n1 – количество полей зрения с баллом 1, n2 – количество полей зрения с баллом 2, n3 – количество полей зрения с баллом З и т. д., N – общее число исследованных срезов (с грибом и без гриба), K – наивысший балл 30 В.А. Агафонов, Л.Г. Переведенцева

2012. Вып. 3 БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ шкалы учета (5); средняя интенсивность микоризной инфекции растительного сообщества (Q), где n – количество микотрофных видов, относительная интенсивность микоризной инфекции растительного сообщества (M), где N – общее количество исследованных растений в фитоценозе.

Результаты и их обсуждение Характеристика микотрофности растений разнотравного луга. Нами были исследованы на микотрофность 20 видов растений, принадлежащих к 10 семействам, произрастающих на разнотравном лугу (табл.).

–  –  –

Микроскопическое исследование корней показало, что 75% растений вступают в симбиоз с грибами, а 25% не имеют микоризы. Безмикоризными оказались такие растения, как Equisetum arvense, Astragalus alpinus, Oxyria digyna, Rumex acetosa, Saxifraga aizoides.

Из всех микоризных растений 2 вида (Phyllodoce caerulea и Vaccinium myrtillus) образуют микоризу эрикоидного типа, остальным свойственна везикулярно-арбускулярная эндомикориза.

Частота встречаемости микоризной инфекции характеризует соотношение между огрибненными и неогрибненными участками корневой системы изучаемого растения. Даже у средне- и высокомикотрофных растений на долю безмикоризных участков приходится до 27 %. В среднем частота встречаемости микоризной инфекции равна 46%. Неравномерное заселение корневых систем эндофитами, возможно, связано с малой плотностью популяций этих грибов в почве и с их пониженной активностью в связи с суровыми природными условиями Субарктики.

Эндомикориза растений разнотравного луга… 31 БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ 2012. Вып. 3 Интенсивность микоризной инфекции (С) – наиболее важная величина, отражающая как распределение огрибненных участков корня, так и обилие гриба в нем. В результате исследований было установлено, что интенсивность микоризной инфекции у микотрофных видов колеблется от 5,6% до 100% (рис. 1). Средняя интенсивность микоризной инфекции в данном фитоценозе составляет 36,3%, а относительная – 27,2%.

Рис. 1. Интенсивность микоризной инфекции (С,%) изученных растений

Анализируя микотрофные растения по их микотрофному статусу выделяют: 1) сильномикотрофные (С 76); 2) среднемикотрофные (38 С 75); 3) слабомикотрофные (С 37). Среди исследованных микотрофных растений преобладают слабомикотрофные (60 %). Средне- и сильномикотрофные составляют лишь по 20 % от растений, имеющих гриб. Такое распределение микотрофных видов еще раз показывает общее снижение микотрофности растений Арктики и Субарктики в сравнении с фитоценозами умеренных широт.

Анализируя развитие микоризы у различных семейств, мы находим, что у подавляющего большинства микотрофных растений грибной симбионт представлен в виде зернистой массы, которая является продуктом лизиса гриба высшим растением, везикулы встречаются довольно редко. Повидимому, такое состояние гриба связано с условиями среды обитания субарктических растений, которые ограничивают распространение и развитие микориз. Плохая аэрация и низкая температура почв не способствует развитию грибного мицелия. Даже темпы развития самих высших растений, их медленный рост, быстрое старение корневой системы (переход во вторичное строение) не являются благоприятными для внедрения и разрастания гифов мицелия, который при этом так же используется растениями в качестве дополнительного питания. Взаимоотношения, таким образом, принимают оттенок паразитизма.

Характеристика микотрофности отдельных семейств Сем. Asteraceae. Из этого семейства исследовано 4 вида растений. Все они оказались микотрофными. Интенсивность микоризной инфекции колеблется в пределах от 7,6 (Solidago virgaurea) до 100% (Saussurea alpina). Три вида являются слабомикотрофными. Частота встречаемости у трех видов довольно велика, более 50%. Исключение составляет Solidago virgaurea, где частота встречаемости зафиксирована 10,6%. Эндофит находится, в основном, в виде зернистой массы и везикул. Но у Antennaria alpina L. гриб чаще всего представлен клубками гиф и везикулами (рис. 2).

Сем. Еricaceae. У двух растений этого семейства обнаружена характерная для них микориза эрикоидного типа, которая характеризуется клубками тонких гиф и зернистой массой в клетках корня (рис. 3). Частота встречаемости близка к 100% у обоих видов, гриб занимает практически весь корень.

Сем. Poaceae. Нами было исследовано 4 растения из этого семейства. Все они оказались микоризными. Интенсивность микоризной инфекции колеблется от 5,6 до 11 %, то есть, все они являются слабомикотрофными. Степень микотрофности тоже имеет низкие значения, очень много неогрибВ.А. Агафонов, Л.Г. Переведенцева

2012. Вып. 3 БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ ненных участков, но есть места, где гриб занимает всю кору корня (оценка 4 и 5 баллов). Гриб представлен в основном везикулами и арбускулами. Чаще всего гифы проходят по межклетникам.

Обычно ярко выражена зона переваривания эндофита. Это два слоя клеток, граничащих с эндодермой. Там располагаются арбускулы на разной стадии переваривания. Причем чем ближе к эндодерме, тем степень переваривания выше (рис. 4). Везикулы же и клубки гиф располагаются ближе к периферии коры корня.

Рис. 2. Клубки гиф гриба в корнях Рис. 3. Клубок гиф в корнях Antennaria alpina Vaccinium myrtillus Сем. Ranunculaceae. Нами было изучено 3 растения из этого семейства. Все они оказались в разной степени микоризными. Интенсивность микоризной инфекции колеблется от 32 до 41 %. Однако показатели частоты встречаемости очень высокие у всех представителей, то есть распределение гриба в корне плотное, мало неогрибненных участков. Эндофит представлен в основном зернистой массой, везикулами и клубками гиф. Арбускул мало (рис. 5). Распространение гиф как внутриклеточное, так и межклеточное.

–  –  –

Сем. Rosaceae. У Potentilla crantzii эндофит встречается только в самых тонких корнях порядка. Частота встречаемости низкая (всего 14,6 %), гриб в корне распределен неравномерно и представлен везикулами и зернистой массой.

–  –  –

В распределении гриба в корнях растения-хозяина отмечена высокая фрагментарность (частота встречаемости равна 46%). Средняя интенсивность микоризной инфекции составляет 36,3%, а относительная – 27,2%.

Среди микоризных растений преобладают слабомикотрофные (60 %), что говорит о малом обилии гриба в корнях большинства растений. Средне- и сильномикотрофных по 20 %.

В связи с суровыми условиями Субарктики и с общим обеднением микобиоты по мере продвижения к северу микотрофность растений существенно снижается в сравнении, например, с лесной зоной. Взаимоотношения гриба и растения приобретают оттенок паразитизма.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Каратыгин И.В. Коэволюция грибов и растений. СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. С. 46-62.

2. Бетехтина А.А. Эндомикориза травянистых растений: распространенность и экологическое значение: автореф. дис. … канд. биол. наук. Екатеринбург, 2005. 29 с.

3. Катенин А.Е. Микориза растений северо-востока Европейской части СССР. Л.: Наука, 1972. 140 с.

4. Ерамов Р.А. Физическая география зарубежной Европы. М., 1973. С. 31-40.

5. Селиванов И.А. Микосимбиотрофизм как форма консортивных связей в растительном покрове Советского Союза. М.: Наука, 1981. 232 с.

–  –  –

V.A. Agafonov, L.G. Perevedentseva Endomycorrhiza of the forb meadow plants in the National park Abisko (Sweden) A study of plants mycotrophism on the territory of the national park Abisko (Sweden) was conducted in 2007. The article shows the results of one of the cenoses’ mycotrophism study. 20 species of plants belonging to 11 families were researched. Mycorrhiza was found in 15 species (75%), while it was not found in 5 species (25%).

Keywords: mycorrhiza, meadow plants, National park Abisko (Sweden).

–  –  –



Похожие работы:

«В.Ю. Бахолдина, В.А. Ковылин, К.Э. Локк, К.С. Ступина, Е.В. Абраменкова НЕКОТОРЫЕ СОЦИАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АДАПТАЦИИ: ВНЕШНОСТЬ И ВОСПРИЯТИЕ В настоящей статье представлены результаты научных...»

«Journal of Siberian Federal University. Biology 1 (2009 2) 90-102 ~~~ УДК 582.35/99+551.435.34+551.324.22(235.222) Видовое разнообразие растений на молодых моренах ледника Софийский (Южно-Чуйский хребет, Центральный Алтай) Е.Е. Тимошок*, М.Н. Д...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Кемеровский государственный университет Биологический факультет Рабочая программа дисциплины ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА Направление подготовки 44.04.01 Педагогическое образование Направленность (профиль) подготовки География Уро...»

«эколого-рыбохозяйственные мелиорации озер. 165 © И.с. МУхачеВ, М.М. МеДВеДеВ Fishmis@mail.ru, aquacom72@gmail.com УДк 631.6 эКолого-рыбохозяйстВенные Мелиорации озер арМизонсКого район...»

«АКАДЕМИЯ НАУК СССР УРАЛЬСКИR ФИЛЯАЛ ТРУДЫ ИНСТИТУТА БИОЛОГИИ 1968 вып. за С. С. ШВАРЦ ПУТИ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ НАЗЕмных nозвоночных животных К УСЛОВИЯМ СУЩЕСТВОВАНИЯ В СУБАРКТИКЕ Том 1. МЛЕКОПИТАЮЩИЕ СВЕРДЛОВСК АКАДЕМИЯ НАУК СССР УРАЛЬСК...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" АННОТАЦИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ по дисциплине Б1.В.ДВ.1 Экология насекомых в агро...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" АННОТАЦИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ по дисциплине Экологические проблемы в строительстве (индекс и наименован...»

«Всесибирская олимпиада по БИОЛОГИИ 2012-13 год. 1 этап. 9-11 кл. Стр. 1 из 8 11. Зачем инфузории сократительная вакуоль? Всесибирская олимпиада по биологии А. для питания В. для размножения 2012-13. 1 этап Б. для движения Г. для удаления лишней воды+ 7 октября 2012 12. Какие из перечисленны...»

«Д.Г. Маслов (к.э.н., доцент) ВОСПРОИЗВОДСТВО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО КАПИТАЛА, КАК НЕОБХОДИМОЕ УСЛОВИЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ЭЭС Пенза, Пензенский государственный университет Эколого-экономическая система любого уровня постоянно находится в состоянии динамического равновес...»

«Труды Никитского ботанического сада. 2005. Том 125 РЕПРОДУКТИВНАЯ БИОЛОГИЯ ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ РАСТЕНИЙ С.В. ШЕВЧЕНКО, доктор биологических наук Репродуктивная биология растений является особой научной проблемой, включающей всестороннее исследование процесса репродукции и взаимосвязанных с ним этапов онтог...»








 
2017 www.lib.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные матриалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.