Проекты

Разнообразие микромицетов в декоративных насаждениях на площади Тверской заставы г. Москвы на примере яблоневых деревьев

Работа победителя открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Экология и эволюция»

Направление работы: Экология
Авторы работы: ГБОУ Школа № 171
Предметы: Биология, Экология
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину» 2020 года

Актуальность

Видовой состав микробного сообщества прикорневого участка (кома) у растений и грибы, обитающие на поверхности листьев (филлопланы) играют важную роль в росте и развитии растения. В городских условиях из-за значительного воздействия неблагоприятных факторов среды увеличивается риск заражения деревьев различными заболеваниями. Исследования, посвящённые составу микробиоты городских насаждений, позволят в дальнейшем предотвратить заражение растений и поддерживать их декоративный вид.

Цель

Оценить разнообразие микромицетов в плодово-декоративных насаждениях города Москвы (на примере яблони декоративной) и выявить среди них фитопатогенных представителей.

Задачи

1. Изучить сообщества микроскопических грибов в прикорневом коме яблони декоративной (Malus floribunda) в городских условиях.

2. Определить присутствие фитопатогенных грибов в прикорневом коме яблонь.

3. Изучить сообщества микроскопических грибов на листьях яблонь, высаженных в городских условиях.

4. Определить присутствие фитопатогенных грибов на листьях яблони декоративной.

Оснащение и оборудование, использованное в работе
• Пробоотборник для грунта «ГеоСамплер»
• Микроскоп
• Питательная среда Чапека
• Картофельно-декстрозный агар (КДА)
• Чашки Петри

Описание
Автор проводил исследование листьев яблони Malus floribunda и почвы прикорневого кома. Выбранные яблони были высажены в 2017 году в рамках проекта озеленения Москвы «Моя улица». Образцы почвы из прикорневого кома брали на расстоянии 10–12 сантиметров от ствола, пробоотборник для грунта погружали в почву на глубину до 30 сантиметров. Так же была отобрана серия контрольных образцов из фонового грунта (участок, лишённый древесной и кустарниковой растительности). Помимо почвенных проб с каждого дерева отбиралось по четыре листа для исследования. Все образцы были собраны на площади Тверская застава.
Анализ образцов осуществлялся тремя независимыми методами. Для посевов использовали две питательные среды: среда Чапека и картофельно-декстрозный агар (КДА). Выделение грибов проводили методом обрастания почвенных комочков. Метод позволил получить представление о наличии и частоте встречаемости мицелия фитопатогенных грибов, который на момент анализа образцов находился в почве в состоянии активного роста. Метод посева комочков выполнялся по стандартной методике: на застывший картофельно-декстрозный агар (КДА) раскладывались почвенные комочки в количестве 10 штук на чашку в трёхкратной повторности для каждого варианта. Затем чашки инкубировались в термостате при температуре 25 °С, учёт посева проводился на 5–7 сутки.
Изучение структуры грибного сообщества выполнялось с помощью стандартной методики глубинного посева: 1 г почвы одного образца помещался в пробирку с 10 мл воды и перемешивался в течение 3 минут. Далее готовилось второе разведение (1:100): 1 мл полученной суспензии переносился в следующую пробирку с 10 мл стерильной воды. Полученное разведение стерильно капали по 100 микролитров (мкл) в стерильную чашку Петри и заливали средой Чапека, инкубировали в термостате 7–12 суток. Посев каждого варианта проводился в 5-кратной повторности.
Для исследования листьев изучаемых деревьев на наличие в них патогенных грибов использовали метод «влажной камеры». Влажной камерой может служить любой закрытый сосуд, в котором возможно создать относительную влажность воздуха около 100%. Дно и крышки чашек Петри выстилали влажной фильтровальной бумагой и стерилизовали. Исследуемые листья промывали чистой водой, разрезали на части для более быстрого прорастания мицелия на поверхности. После этого чашки Петри инкубировали в термостате.
Идентификацию выделенных видов осуществляли по основным современным определителям грибов.

Результаты

Методом глубинного посева из образцов почвы было выделено 497 колоний грибов, относящихся к 37 морфотипам, из которых 3 были стерильными.

Максимальное количество выделенных колоний наблюдалось в прикорневой зоне яблони и составило в среднем 57 колоний для образцов с глубины 0–5 см и 42 колонии для образцов с глубины 25–30 см. Минимальное количество колоний выделено из фоновой почвы и составляет в среднем 35 и 32 колонии соответственно.

 

В исследованных образцах представлен разнообразный видовой состав. Было выделено 37 морфотипов, включая стерильные штаммы. Исследованные образцы представлены широким списком видов – из одного образца выделено от 10 до 18 видов морфотипов. Наибольшее число видов было обнаружено в образцах из прикорневого кома.

 

Из исследованных образцов выделено 34 вида культивируемых грибов, относящихся к 20 родам. Наибольшую видовую представленность имели роды Aspergillus, Penicillium, Trichoderma. Наибольшей частотой и обилием выделялись виды Acremonium murorum, Clonostachys rosea, Pythium sp., Trichoderma viride, Zygorhynchus moeller.

В результате посева методом почвенных комочков образцов из прикорневого кома яблони на питательную среду КДА было выделено 18 видов культивированных микромицетов, относящихся к 14 родам.

На листьях яблони Malus floribunda выявлено наличие представителей родов Alternaria, Cladosporium и Chaetomium, среди которых выделяют значительное количество фитопатогенных грибов.

 

Выводы

Почва прикорневого кома яблони Malus floribunda, высаженной в городских условиях, и фоновая почва сквера на площади Тверская застава значительно различаются по своему качественному и количественному составу. В прикорневом коме растения обилие потенциально фитопатогенных микромицетов выше, чем в фоновой почве.

Перспективы использования результатов работы
Полученные результаты исследования возможно использовать при планировании посадки деревьев в городе и мониторинге их состояния.

Сотрудничество с вузом при создании работы
ФГБОУ ВО МГУ имени М. В. Ломоносова

Мнение автора
«Конференция «Старт в медицину» даёт замечательную возможность поделиться с широким кругом людей своими наблюдениями и исследованиями»