Aeromycology: studies of fungi in aeroplankton

Autor

  • Małgorzata Jędryczka Polish Academy of Sciences, Institute of Plant Genetic

DOI:

https://doi.org/10.2478/fobio-2014-0013

Słowa kluczowe:

aerobiology, aeromycology, aeroplankton, Alternaria, Cladosporium

Abstrakt

Powietrze jest naturalnym środowiskiem dla zarodników licznych rodzajów i gatunków grzybów. Pomimo niewielkich rozmiarów i znacznego rozproszenia mają one wielki wpływ na zdrowie ludzi i różne kierunki ich działalności, w tym w szczególności na produkcję rolniczą. Badania nad zarodnikami grzybów stanowiącymi część aeroplanktonu są przedmiotem aeromykologii. Niezależnie od szerokości geograficznej i wysokości nad poziomem morza w powietrzu szczególnie często występują grzyby z rodzajów Cladosporium i Alternaria, a ich źródłem jest najczęściej środowisko rolnicze. Innymi często notowanymi rodzajami grzybów, których zarodniki występują w powietrzu są m.in. Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Sclerotinia i Ganoderma. Stężenie zarodników w powietrzu jest ściśle uzależnione od obfitości ich tworzenia w danym okresie, co jest pochodną regionu geobotanicznego, szaty roślinnej, stopnia zurbanizowania danej lokalizacji, warunków klimatycznych, pory roku, aktualnej pogody, siły i kierunku wiatru, lokalnego mikroklimatu i wielu innych czynników. Zmiany wilgotności powietrza wpływają na stężenie zarodników różnych rodzajów grzybów, określanych na tej podstawie jako „suche” (Alternaria, Cladosporium, Puccinia, Ustilago, Melampsora, Epicoccum, Drechslera) lub „mokre” (Didymella, Fusarium, Ganoderma, Gliocladium, Leptosphaeria, Verticillium). Badania składu rodzajowego i gatunkowego prowadzone są przy zastosowaniu różnego rodzaju chwytaczy zarodników, a identyfikacja wizualna na podstawie morfologii kolonii grzyba oraz kształtu i wymiarów zarodników uzupełniana jest obecnie przez wyjątkowo czułe metody detekcji molekularnej, specyficzne względem rodzajów, gatunków, chemotypów, a nawet składu genów i kompozycji poszczególnych alleli. Monitoring aerobiologiczny znajduje bezpośrednie wykorzystanie w epidemiologii chorób ludzi (alergologia) i roślin uprawnych (systemy wspierania decyzji w ochronie roślin uprawnych). Badania z zakresu aeromykologii znajdują zastosowanie w tak różnych kierunkach jak aerobiologia przemysłowa, bioterroryzm, ekologia, dziedzictwo kulturowe, klimatologia lub speleologia.

Pobrania

Brak dostępnych danych do wyświetlenia.

Bibliografia

Brown, J.K.M. & Hovmøller, M.S. 2002. Aerial dispersal of pathogens on the global and continental scale and its impact on plant disease. Science, 297: 537–541.
Google Scholar

Calderon, C., Lacey, J., MacCartney, H.A. & Rosas, I. 1995. Seasonal and diurnal variation of airborne basidiomycete spore concentrations in Mexico City. Grana, 34: 260–268.
Google Scholar

Calderon, C., Lacey, J., MacCartney, H.A. & Rosas, I. 1997. Influence of urban climate upon distribution of airborne Deuteromycete spores concentrations in Mexico City. International Journal Biometeorolgy, 40: 71–80.
Google Scholar

Campbell, J.A., Kryda, M.J., Treuhaft, M.W., Marx, J.J. Jr. & Roberts, R.C. 1983. Cheese worker’s hypersensitivity pneumonitis. Ann Rev Resp Dis, 127: 495–496.
Google Scholar

Comtois, P. 1997. Pierre Miguel: the first professional aerobiologist. Aerobiologia, 13 (2): 75–82.
Google Scholar

Després, V.R., Huffman, J.A., Burrows, S.M., Hoose, C., Safatov, A.S., Buryak, G., Fröhlih- Nowoisky, J., Elbert, W., Andreae, M.O., Pöschl, U. & Jaenicke, R. 2012. Primary biological aerosol particles in the atmosphere: a review. Tellus B, 64, http://dx.doi.org/10.3402/tellusb.v64i0.15598
Google Scholar

Dumała, S.M. & Dudzińska, M.R. 2013. Microbiological indoor air quality in Polish schools. The Environment Protection, 15: 231–244.
Google Scholar

Filipiak, M., Piotraszewska-Pająk, A., Stryjakowska-Sekulska,, M., Stach A. & Silny, W. 2004. Outdoor and indoor air mycoflora of academic buildings in Poznań [in Polish]. Progress in Dermatology and Allergology, 21 (3): 121–127.
Google Scholar

Fleischer, M., Bober-Gheek, B., Bortkiewicz, O. & Rusiecka-Ziółkowska, J. 2006. Microbiological control of airborne contamination in hospitals. Indoor and Built Environment, 15 (1): 53–56.
Google Scholar

Fraaije, B.A., Cools, H.J., Fountaine, J., Lowell, D.J., Motteram, J., West, J.S. & Lucas, J.A. 2005. QoI resistant isolates of Mycosphaerella graminicola and the role of ascospores in further spread of resistant alleles in field populations. Phytopathology 95: 933–941.
Google Scholar

Górny, R.L. & Dutkiewicz, J. 2002. Bacterial and fungal aerosols in indoor environment in Central and Eastern European countries. Annals of Agricultural and Environmental Medicine 9: 17–23.
Google Scholar

Grinn-Gofroń, A. & Strzelczak, A. 2011. The effects of meteorological factors on the occurrence of Ganoderma sp. spores in the air. Int. J. Biometeorol. 55: 235–241.
Google Scholar

Hasnain, S.M. 1993. Influence of meteorological factors on the air spora. Grana, 32: 184–188.
Google Scholar

Hirst, J.M. 1991. Aerobiology in plant pathology. Grana, 30: 25–29.
Google Scholar

Jędryczka, M., Kaczmarek, J. & Czernichowski, J. 2006. Development of a decision support system for control of stem canker of oilseed rape in Poland. IOBC Bulletin, 29, 267–278.
Google Scholar

Jędryczka, M., Plachká, E., Kaczmarek, J., Pošlusná, J., Latunde-Dada, A.O. & Mączyńska, A., 2010. Monitoring of Leptosphaeria maculans and L. biglobosa ascospores around East Sudethian mountains – a joint initiative of Poland and the Czech Republic. Rośliny Oleiste – Oilseed Crops 31: 49–66.
Google Scholar

Jędryczka, M., Brachaczek, A., Kaczmarek, J., Dawidziuk, A., Kasprzyk, I., Mączyńska, A., Karolewski, Z., Podleśna, A. & Sulborska, A. 2012. System for Forecasting Disease Epidemics (SPEC) – decision support system in Polish agriculture, based on aerobiology. Alergologia Immunologia 9: 89–91.
Google Scholar

Jędryczka, M., Burzyński, A., Brachaczek, A., Langwiński, W., Song, P. & Kaczmarek, J. 2013. Loop-mediated isothermal amplification as a good tool to study changing Leptosphaeria populations in oilseed rape plants and air samples. Acta Agrobotanica, 67 (4): 93–100.
Google Scholar

Kaczmarek, J., Jędryczka, M., Fitt, B.D.L., Lucas, J.A. & Latunde-Dada, A.O. 2009. Analyses of air samples for ascospores of Leptosphaeria maculans and L. biglobosa with light microscopic and molecular techniques. Journal of Applied Genetics 50 (4): 411–419.
Google Scholar

Kaczmarek, J., Brachaczek, J. & Jędryczka, M. 2014a. The effect of fungicide spray time on the incidence of stem canker of brassicas and seed yield of winter oilseed rape in Pomerania. Journal of Plant Diseases and Protection, 121: 58–63.
Google Scholar

Kaczmarek, J., Latunde-Dada, A.O., Irzykowski, W., Cools, H.J., Stonard, J.F. & Jedryczka, M. 2014b. Molecular screening for avirulence alleles AvrLm1 and AvrLm6 in airborne inoculum of Leptosphaeria maculans and winter oilseed rape (Brassica napus) plants from Poland and the UK. Journal of Applied Genetics. http://dx.doi.org/10.1007/s13353-014-0235-8
Google Scholar

Karolewski, Z., Kaczmarek, J., Jędryczka, M., Cools, H.J., Fraaije, B.A., Lucas, J.A. & Latunde-Dada, A.O. 2012. Detection and quantification of airborne inoculum of Pyrenopeziza brassicae in Polish and UK winter oilseed rape crops by Real-Time PCR assays. Grana, 51: 270–279.
Google Scholar

Karwowska, E. 2003. Microbiological air contamination in some educational settings. Polish Journal of Environmental Studies, 12 (2): 181–185.
Google Scholar

Kasprzyk, I. & Worek, M. 2006. Airborne fungal spores in urban and rural environments in Poland. Aerobiologia, 22: 169–176.
Google Scholar

Kasprzyk, I. 2008. Aeromycology – main research fields of interest during the last 25 years. Ann Agric Environ Med, 15: 1–7.
Google Scholar

Lipiec, A. & Samoliński, B. 2002. Alternaria sensitization in patients with allergic rhinitis. Allergy, 57: 288–291.
Google Scholar

Lipiec, A. 1997. Moulds – important environmental antigen [in Polish]. Therapy, 3: 27–31.
Google Scholar

Piliponyte-Dzikiene, A., Kaczmarek, J., Petraitiene, E., Kasprzyk, I., Brazauskiene, I., Brazauskas, G. & Jędryczka, M. 2014. Microscopic and molecular detection of airborne ascospores of Leptosphaeria maculans and L. biglobosa in Lithuania and Poland. Zemdirbyste-Agriculture, 101(3): in press.
Google Scholar

Pusz, W., Kita, W., Dancewicz, A. & Weber, R. 2013. Airborne fungal spores of subalpine zone of the Karkonosze and Izerskie Mountains (Poland). Journal of Mountain Sciences 10 (6): 940–952. http://dx.doi.org/10.1007/s11629-013-2704-7
Google Scholar

Pusz, W., Kita, W. & Weber, R. 2014a. Microhabitat influences the occurrence of airborne fungi in a copper mine in Poland. Journal of Cave and Karst Studies 76(1): 14–19. http://dx.doi.org/10.4311/2013MB0101
Google Scholar

Pusz, W., Ogórek, R., Uklańska-Pusz, C. & Zagożdżon, P. 2014b. Speleomycological research in underground Osówka Complex in Sowie Mountains (Lower Silesia, Poland). International Journal of Speleology 43 (1): 27–34.
Google Scholar

Rapiejko, P., Lipiec, A., Wojdas, A. & Jurkiewicz, D. 2004. Threshold pollen concentration necessary to evoke allergic symptoms. Int. Rev. Allergol. Clin. 10 (3): 91–94.
Google Scholar

Sadyś, M., Skjøth, C.A. & Kennedy, R. 2014. Back-trajectories show export of airborne fungal spores (Ganoderma sp.) from forests to agricultural and urban areas in England. Atmos. Environ., 84: 88–99.
Google Scholar

Schmale, D.G.III, Shah, D.A. & Bergstrom, G.C. 2005. Spatial patterns of viable spore deposition of Gibberella zeae in wheat fields. Phytopathology, 95: 472–479.
Google Scholar

Skjøth, C.A., Sommer, J., Frederiksen, L. & Gosewinkel Karlson, U. 2012. Crop harvest in Denmark and Central Europe contributes to the local load of airborne Alternaria spore concentrations in Copenhagen. Atmos. Chem. Phys., 12: 11107–11123.
Google Scholar

Southworth, D. 1974. Introduction to the biology of airborne fungal spores. Annals of Allergy, 32: 1–22.
Google Scholar

Stępalska, D., Grinn-Gofroń, A. & Piotrowska, K. 2012. Occurrence of Didymella ascospores in western and southern Poland in 2004–2006. Aerobiologia, 28: 153–159.
Google Scholar

Stryjakowska-Sekulska, M., Piotraszewska-Pająk, M., Szyszka, A., Nowicki, M. & Filipiak, M. 2007. Microbiological quality of indoor air in university rooms. Polish Journal of Environmental Studies, 16 (4): 623–632.
Google Scholar

West, J.S. 2014. Plant pathogen dispersal. eLS John Wiley & Sons Ltd. Chichester. http://dx.doi.org/10.1002/9780470015902.a0021272
Google Scholar

West, J.S., Atkins, S.D., Emberlin, J. & Fitt, B.D.L. 2008a. PCR to predict risk of airborne disease. TIM 572, http://dx.doi.org/10.1016/j.tim.2008.05.004
Google Scholar

West, J.S., Atkins, S.D. & Fitt, B.D.L. 2008b. Detection of airborne plant pathogens; halting epidemics before they start. Outlooks on Pest Management: http://dx.doi.org/10.1564/19dec00
Google Scholar

Opublikowane

2014-11-30

Jak cytować

Jędryczka, M. (2014). Aeromycology: studies of fungi in aeroplankton. Acta Universitatis Lodziensis. Folia Biologica Et Oecologica, 10, 18–26. https://doi.org/10.2478/fobio-2014-0013