Az ektomikorrhiza a fás növények gyökerei és gombák között kialakuló, elterjedt és ökológiai szempontból alapvető szimbionta együttes. A különböző erdők nemcsak növényfajaikkal, hanem tipikus ektomikorrhizaegyütteseikkel is jellemezhetők. Mivel az ektomikorrhizaképző gombák termőtesteinek előfordulása nem függ össze gyakoriságukkal a talajban, elterjedésük és jelentőségük feltárása csak közvetlenül a talajból, a gyökérminták vizsgálata alapján történhet. Tanszékünkön tíz éve kezdtük meg az alföldi nyáras és tölgyes erdőállományok mikorrhizaegyütteseinek kutatását, melynek során hazánkban elsőként 14, a tudományra új ektomikorrhizát írtunk le. Jelen pályázatunk célja magyarországi bükkös erdőtársulások jellegzetes ektomikorrhizáinak morfológiai leírása és faji-nemzetségi szintű meghatározása. Az ilyen, alapkutatás jellegű vizsgálatok nélkülözhetetlenek a mikorrhizák diverzitásának és ökológiai szerepének tisztázásában, de alapját képezik a mesterségesen mikorrhizált facsemetékkel való erdőtelepítésnek is. Az ektomikorrhizák jellemzésére használt, fény- és elektronmikroszkópos, valamint hisztokémiai módszerek mellett molekuláris taxonómiai megközelítést (PCR, rDNS nukleotidszekvencia-analízis, kladisztikai analízis) kívánunk alkalmazni. Ehhez az elmúlt években korszerű műszerezettségű módszertani bázist építettünk ki. A szellemi kapacitás és az infrastruktúra tehát rendelkezésünkre áll, de a működési költségek biztosítását a jelen OTKA-pályázat támogatásától reméljük.
angol összefoglaló
The ectomycorrhiza (EM) is an abundant and ecologically important symbiosis formed between roots of woody plants and fungi. Forsests can not only be characterized by their plant species but also by their ectomycorrhizal communities. As no correlation between the above-ground number of EM fruitbodies and the abundance of these fungi in the soil exists, their divesity and importance can only be investigated directly in root samples taken from the soil. We have been studying the EM communities of poplar and oak forests of the Hungarian Plain for ten years. In this period, for the first time in Hungary, 14 new EM have been described. The aim of our present application is to characterize morphologically and to identify (to species or genus level) the most typical EM of beech forests in Hungary. Such basic research is essential to get knowledge about the diversity and ecological role of EM in forests and it is fundamental in applying artificially mycorrhizated plantlets for reforestation. Between light- and electron-microscopical and histochemical methods widely accepted in characterization of EM, we want to use molecular taxonomical approach (PCR, nucleotid sequencing and cladistic analysis). This work is supported by our modern laboratory, equipped for these special methods. Thus, the intellectual and personal capacity and infrastructure is ready to reach our aim, but we need bench fee. This is what we hope to get by the present grant.
Zárójelentés
kutatási eredmények (magyarul)
Pályázatunk célja az egyes magyarországi bükkösök ektomikorrhiza-közösségeit alkotó gyakori és jellegzetes mikobionták előfordulásának detektálása és jellemzése volt fény- és elektronmikroszkópos, valamint molekuláris taxonómiai (PCR, rDNS nukleotidszekvencia-analízis, kladisztikai analízis) módszerekkel.
35 talajmintából összesen 608 ektomikorrhizát különítettünk el, 186-ot határoztunk meg fajra vagy nemzetségre, ebből 66 taxont molekuláris módszerekkel. Hat, a tudományra új ektomikorrhiza leírását publikáltuk. A fehér szarvasgombák (Tuber borchii csoport), a Humaria, Genea, Pachyphloeus, valamint a Tomentella-nemzetség ektomikorrhizáinak morfológiai leírásait és DNS-alapú meghatározását vezető folyóiratokban publikáltunk (összesített IF 9.53). A kutatás során két diplomadolgozat, egy PhD és egy MTA doktori disszertáció is született.
A Bükkben végzett ektomikorrhiza-vizsgálataink régebbi, termőtest-alapú vizsgálatokkal összehasonlítva igazolják, hogy a termőtest-vizsgálatok hiányos képet adnak a mikorrhizás gombafajok előfordulásáról. Míg termőtestek alapján összesen csak 12 nemzetség, 18 faját mutatták ki a területről, az ektomikorrhiza-vizsgálatok 20 nemzetség 31 fajának jelenlétét igazolták. A vizsgálat bükkösök ektomikorrhiza-közösségeit ugyanazon gombataxonok, elsősorban a világos köpenyű russuloid (pl. Lactarius) és boletoid, a tömlős Humaria és Tuber, valamint a Tomentella nemzetségek dominálják, de az egyes területeken ezeket más-más fajok reprezentálják.
kutatási eredmények (angolul)
The aim of our project was to detect and characterize the frequent and typical mycobionts of the ectomycorrhizal (EM) communities in Hungarian beech stands by light- and electronmicroscopic and molecular taxonomic methods (PCR, rDNA sequencing, cladistic analysis).
During the study, 608 EM were separated from 35 soil samples, 186 EM were identified to generic or specific level, including 66 taxa, identified using molecular methods. Six unknown EM had been described. The morphological-anatomical description and DNA-based identification of the EM of the white truffles (Tuber borchii group), the hypogeous Genea and Pachyphloeus lineage, and species of the basidial Tomentella had been published in leading journals (summarized IF = 9.53). In frame of this project, two MSc, one PhD and a DSc dissertation were also completed.
Comparing our results of the EM-community-structure of the beech stands of Bükk Mountains with previous, fruitbody-based investigations in the territory proved that the latter have given insufficient information on the presence and distribution of the EM mycobionts. While fruitbody-collection could only detect 18 species of 12 genera, EM-analysis revealed 31 species of 20 genera at the same forest. In all of the three beech stands investigated here, the same fungal genera were dominant (e.g. Lactarius, boletoid morphotypes, Humaria, Tuber, and Tomentella), however represented by different species at different sites.
Kovács GM, Jakucs E: Morphological and molecular comparison of white truffle ectomycorrhizae., Mycorrhiza16: 567-574, 2006
Jakucs E. Kovács M. G:, Erős-Honti Zs.: A mikorrhizák ökológiai jelentősége., 7. Magyar Ökológus Kongresszus, 2006. Budapest. 10.o., 2006
Kovács GM, Jakucs E, Bagi I: Identification of host plants and description of sclerotium of sclerotia of the truffle Mattirolomyces terfezioides., Mycological Progress 6: 19-26., 2007
Jakucs E, Kovács GM, Erős- Honti Z: Study of species composition of the ectomycorrhizal community of beech forests in Hungary, Acta Microbiol Immunol Hung 55: 201-202, 2008
Erős-Honti Z, Kovács GM, Szedlay G, Jakucs E: Morphological and molecular characterization of Humaria and Genea ectomycorrhizae from Hungarian deciduous forests., Mycorrhiza 18: 133-143., 2008
Jakucs E, Erős-Honti Z: Morphological-anatomical characterization and identification of Tomentella ectomycorrhizas., Mycorrhiza 18: 277-285, 2008
Kutszegi G, Dima B, Erős-Honti Z, Jakucs E: Distribution and characterization of Bankeraceae (Basidomycota) species in Hungary., Acta Microbiol Immunol Hung 55: 213-214, 2008
Jakucs E.: A mikorrhizák szerepe a növények szárazságtűrésében, Magyar Biológiai Társaság 27. Vándorgyűlése, Budapest. 61-65.o., 2008
Jakucs E.: Egyes magyarországi erdők ektomikorrhizái., MTA Doktori disszertáció, 1-236.o., 2009
Erős-Honti Zsolt: Adatok a bükki „Őserdő” ektomikorrhiza-közösségéről., PhD értekezés, ELTE Budapest, 2009
Jakucs E, Kovács G, Erős-Honti Zs: Tomentella ektomikorrhizák karakterevolúciója magyarországi minták alapján., VI. Kárpát-medencei Biológiai Szimpózium. 2009. nov. 12-13. Budapest, 2009
Erős-Honti Z, Jakucs E: Characterization of beech ectomycorrhizae formed by species of the Pachyphloeus-Amylascus lineage, Mycorrhiza 19: 337-345, 2009
Jakucs E.: A gombák titkos házassága., Természetbúvár 65/3 10-12., 2010
ZSOLT ERŐS-HONTI, ERZSÉBET JAKUCS, GÁBOR M. KOVÁCS:: “Helianthemirhiza ochraceo-brunnescens”, Descriptions oöf Ectomycorrhizae, 11/12, pp. 71-75, 2010
ERZSÉBET JAKUCS, SZILVIA GANYEC, ZSOLT ERŐS-HONTI.: “Fagirhiza asteromustrata”+ Fagus sylvatica L.,, Descriptions of Ectomycorrhizae9/10, pp. 31-35, 2010
