A szárazföldi edényes növények döntő része gyökerén keresztül mutualista kapcsolatban áll különböző gombákkal: ezt az együttélést mikorrhizának nevezzük. A leggyakoribb típusa a mikorrhizáknak az arbuszkuláris mikorrhiza (AM), melyet a Glomeromycota törzsbe tartozó gombák képeznek szárazföldi növényekkel. A talaj mikrobiótájának az inváziós növények sikerességére gyakorolt hatását sokszor vizsgálták már. Ennek, és az inváziós növényeket övező általános és növekvő érdeklődésnek ellenére, relatíve kevés munka foglalkozik kimondottan az inváziós növények mikorrhiza gombáival. A futó OTKA kutatásunkban terveztük inváziós növények mikorrhiza-képző gombáinak vizsgálatát, hogy ennek segítségével azonosíthassuk a félszáraz homokterületek őshonos növényeinek specifikus gombapartnereit. A nemrég megkezdett inváziós növényeket kolonizáló AM gombák molekuláris diverzitás vizsgálatai nagyon ígéretes eredményeket hoztak: egy, az eredeti terveknél részletesebb vizsgálata az inváziós növények AM partnereiről fontos információkat adhatnak ezekről a generalista gombákról. Az eredeti kutatásban fásszárú növényeket vizsgálunk, de a kiterjesztett munkába egynyári lágyszárú inváziós növényt is bevonnánk. Így többek között vizsgálhatnánk azt a hipotézist, hogy ugyanazon AM vonalak kolonizálják a fás és egynyári inváziós fajokat. A tervezett kutatásokat a Helmholz hálózat Környezettudományi Kutatóközpont Talajökológiai Osztályával (Halle, Germany) együttműködésben tervezzük végezni.
angol összefoglaló
The vast majority of the land plants form mutualistic symbiosis across their roots with different fungi and this functional and structural entity is called mycorrhiza. The most common and most frequent mycorrhiza is the arbuscular mycorrhiza (AM) formed by members of all main plant groups and by fungi of the phylum Glomeromycota. The general effect of the soil microbiota on the success of invasive plant has been widely studied. Despite those and the general increasing interest on the mechanisms and biological background of the invasive species, relatively few studies focusing on the mycorrhizal fungi colonizing invasive plants have been published up to now. In our running OTKA project the study of the invasive plants was planned to help us to identify fungal lineages specific to the indigenous plants of semiarid sandy areas. The preliminary results of the AM fungal diversity colonizing the invasive plants are promising: a more intensive study of in planta molecular diversity of AMF colonizing those plants could reveal important information about the generalist AMF lineages. The original project focuses on woody species, but in the extension we would study annual herbaceous invasive species, which will help to test the hypothesis if annual herbaceous and woody invasive species are colonized by different AMF lineages. The planned reserach will be carried out in cooperation with the Department of Soil Ecology, Helmholtz Environmental Reseach Centre, Halle, Germany.
Zárójelentés
kutatási eredmények (magyarul)
A projekt során a (fél)száraz területek nem-patogén gyökérkolonizáló gombáinak kompozícionális diverzitását és specificitási viszonyait vizsgáltuk. A területeken tájidegen és őshonos növények gyökérkolonizáló gombaközösségeinek összevetésével azonosítottuk a generalista gombákat.
Három vizsgált interakció-típus (arbuszkuláris mikorrhiza (AM), ektomikorrhiza (EM) és sötét-szeptált-endofitonok (DSE)) esetén kiskunsági területek gombaközösségeinek eddig nem ismert sokszínűségét tártuk fel. Mindhárom esetben sikerült generalista gyökérkolonizálókat azonosítanunk.
A munkáknak módszertani vonatkozásai is voltak. Teszteltük különböző AMF diverzitásvizsgáló módszerek hatékonyságát és lehetőségeink szerint NGS technikákat is alkalmaztunk a molekuláris diverzitásvizsgálatokban. Sikeresen adoptáltuk az nrRNS fluoreszcens in situ hibridizációs (FISH) technikát különböző gyökérkolonizálók szimultán specifikus vizualizációjára.
Más homokterületekről származó AM gombák jellemzése során nyolc tudományra új faj leírásában vettünk részt.
Sivatagi szarvasgombák revíziója során azok nagyfokú változatosságát írtuk le és négy új nemzetség, négy új faj, öt új kombináció leírásában vettünk részt.
kutatási eredmények (angolul)
In this project we studied the compositional diversity and specificity of non-pathogenic root-colonizing fungi of semiarid areas. To identify generalist root colonizers, we sampled invasive plants in addition to the native indigenous hosts and compared their fungal communities.
Arbuscular mycorrhizal (AMF), ectomycorrhizal fungi (EMF) and the so called dark septate endophytic (DSE) fungi were studied. High diversity of fungi forming those three interactions was described from the semiarid sandy areas of Hungary. Generalist fungal lineages were identified among the fungi forming these three interactions.
The project had some methodical aspect as well. The efficiency of different PCR primer systems designed to screen AMF communities were tested and compared. Different NGS techniques were applied in some molecular diversity works. We successfully adopted rRNA fluorescence in situ hybridization (FISH) for simultaneous specific visualization of different fungi within the same root sample.
We could join to the taxonomic characterization of eight new AMF species collected in other sandy areas worldwide.
During the study, the high diversity of desert truffles was described and during the revisions four new genera, four new species and five new combinations were described.
Błaszkowski J; Kovács GM; Balázs KT; Orłowska E; Sadravi M; Wubet T; Buscot F: Glomus africanum and G. iranicum, two new species of arbuscular mycorrhizal fungi (Glomeromycota)., Mycologia 102: 1450-1462., 2010
Kovács GM; Balázs TK; Błaszkowski J; Buscot F; Suarez JP; Espinosa CI; Kottke I: AMF of (semi)arid areas – Case studies and general considerations. The role of AMF for plants growing in abiotically stressful environments., Meeting of COST-870, Jyvaskyla, Finland, Astracts, p. 16., 2010
Balázs TK; Lukács AF; Yoram K; Botta-Dukát Z; Kovács GM: Mikorrhiza kapcsolatok hatása három Bromus faj inváziós sikerességére., 9. Magyar Ökológus Kongresszus, Absztraktok: 28., 2012
Kovács GM: Rejtőzködő diverzitás – földalatti érdekközösségek mint a növénytársulások formálói., 9. Magyar Ökológus Kongresszus, Absztraktok: 62., 2012
Kovács GM; Gáspár KB; König S; Schnabel B; Wubet T: Different PCR primer systems reveal strikingly different composition of arbuscular mycorrhizal fungal communities., A Magyar Mikrobiológiai Társaság 2012. évi Nagygyűlése. Absztraktok: 23., 2012
Gáspár KB; Wubet T; Buscot F; Kovács GM: Microscale comparison of AMF diversity of native and invasive woody plants., A Magyar Mikrobiológiai Társaság 2012. évi Nagygyűlése. Absztraktok: 14., 2012
Błaszkowski J; Chwat G; Kovács GM, Gáspár BK; Ryszka P; Orłowska E; Pagano MC, Araújo FS; Wubet T; Buscot F: Septoglomus fuscum and S. furcatum, two new species of arbuscular mycorrhizal fungi (Glomeromycota)., Mycologia 105: 670-680., 2013
Błaszkowski J; Kovács GM; Gáspár BK; Balázs TK; Buscot F; Ryszka P: The arbuscular mycorrhizal Paraglomus majewskii sp. nov. represents a distinct basal lineage in Glomeromycota, Mycologia 104: 148-156., 2012
