Colonization of decomposing Sphagnum moss litter by mycorrhizal roots in two types of peatland ecosystems

Autor

  • Mateusz Wilk University of Warsaw, Inter-Faculty Interdisciplinary Doctoral Studies in Natural Sciences and Mathematics; University of Warsaw, Faculty of Biology, Department of Plant Ecology and Environmental Protection
  • Julia Pawłowska University of Warsaw, Faculty of Biology, Department of Systematics and Plant Geography
  • Marta Wrzosek University of Warsaw, Faculty of Biology, Department of Systematics and Plant Geography
  • Michał Gorczak University of Warsaw, Faculty of Biology, Department of Systematics and Plant Geography
  • Małgorzata Suska-Malawska University of Warsaw, Faculty of Biology, Department of Plant Ecology and Environmental Protection

DOI:

https://doi.org/10.2478/fobio-2014-0009

Słowa kluczowe:

peatlands, Sphagnum decomposition, roots, mycorrhizal colonization, mycorrhizae

Abstrakt

Podczas blisko trzyletnich badań nad rozkładem mchu torfowca na torfowisku przejściowym oraz w borze bagiennym w północno-wschodniej Polsce zaobserwowano kolonizację materiału roślinnego w woreczkach ściółkowych przez silnie zmykoryzowane korzenie. Procentowa zawartość tych korzeni, wyrażona jako stosunek ich suchej masy do suchej masy rozkładających się szczątków roślinnych, generalnie zwiększała się wraz z upływem czasu w borze bagiennym, natomiast w przypadku torfowiska przejściowego nie wykazała wyraźnych tendencji; z racji niewielkiej liczby powtórzeń zaobserwowane różnice nie były jednak istotne statystycznie. W materiale roślinnym rozkładającym się na torfowisku przejściowym odnotowano obecność dwóch morfotypów korzeni wrzosowatych oraz dwóch morfotypów korzeni ektomykoryzowych, natomiast w borze bagiennym odnotowano jeden morfotyp korzeni wrzosowatych i 9 morfotypów korzeni ektomykoryzowych. Tylko jeden morfotyp wrzosowatych i jeden ektomykoryzowy były odnotowane w obu typach siedlisk; różnice wynikały z zasadniczych różnic w składzie zbiorowisk roślinnych pomiędzy badanymi powierzchniami. Większość (7 z 10) morfotypów ektomykoryz pojawiła się tylko raz podczas całego okresu trwania eksperymentu. Badania molekularne uzyskanych morfotypów powiodły się jedynie w siedmiu przypadkach: zidentyfikowano jeden gatunek tworzący mykoryzę erikoidalną, trzy gatunki tworzące ektomykoryzy (w tym jeden tworzący dwa morfotypy) oraz dwa gatunki grzybów wielkoowocnikowych znanych jako saprotrofy, prawdopodobnie wtórnie infekujących korzenie. Sekwencje uzyskane z pozostałych badanych morfotypów należały do grzybów mikroskopijnych najprawdopodobniej kolonizujących korzenie jako saprotrofy lub endofity. Pomimo że badania niniejsze stanowią jedynie szkicowe studium, to jednoznacznie wskazują na możliwość udziału grzybów mykoryzowych w procesach rozkładu materii roślinnej w ekosystemach torfowiskowych.

Pobrania

Brak dostępnych danych do wyświetlenia.

Bibliografia

Aučina, A., Rudawska, M., Leski T., Ryliškis, D., Pietras, M. & Riepšas, E. 2011. Ectomycorrhizal fungal communities on seedlings and conspecific trees of Pinus mugo grown on the coastal dunes of the Curonian Spit in Lithuania. Mycorrhiza, 21: 237–245.
Google Scholar

Budziszewska, J., Szypuła, W., Wilk, M. & Wrzosek, M. 2011. Paraconiothyrium babiogorense sp. nov., a new endophyte from fir club moss Huperzia selago (Huperziaceae). Mycotaxon, 115: 457–468.
Google Scholar

Chalot, M. & Brun, A. 1998. Physiology of organic nitrogen acquisition by ectomycorrhizal fungi and ectomycorrhizas. FEMS Microbiology Reviews, 22: 21–44.
Google Scholar

Conn, C. & Dighton, J. 2000. Litter quality influences on decomposition, ectomycorrhizal community structure and mycorrhizal root surface acid phosphatase activity. Soil Biology and Biochemistry, 32: 489–496.
Google Scholar

Deckmyn, G., Meyer, A., Smits, M.M., Ekblad, A., Grebenc, T., Komarov, A. & Kraigher, H. 2014. Simulating ectomycorrhizal fungi and their role in carbon and nitrogen cycling in forest ecosystems. Canadian Journal of Forest Research 44: 535–553.
Google Scholar

Kõljalg, U., Nilsson, R.H., Abarenkov, K., Tedersoo, L., Taylor, A.F.S., Bahram, M., Bates, S.T., Bruns, T.D., Bengtsson-Palme, J., Callaghan, T.M., Douglas, B., Drenkhan, T., Eberhardt, U., Dueñas, M., Grebenc, T., Griffith, G.W., Hartmann, M., Kirk, P.M., Kohout, P., Larsson, E., Lindahl, B.D., Lücking, R., Martín, M.P., Matheny, P.B., Nguyen, N.H., Niskanen, T., Oja, J., Peay, K.G., Peintner, U., Peterson, M., Põldmaa, K., Saag, L., Saar, I., Schüßler, A., Scott, J.A., Senés, C., Smith, M.E., Suija, A., Taylor, D.L., Telleria, M.T., Weiß, M. & Larsson, K-H. 2013. Towards a unified paradigm for sequence-based identification of fungi. Molecular Ecology, http://dx.doi.org/10.1111/mec.12481
Google Scholar

Read, D.J., Leake, J.R. & Perez-Moreno, J. 2004. Mycorrhizal fungi as drivers of ecosystem processes in heathland and boreal forest biomes. Canadian Journal of Botany, 82: 1243–1263.
Google Scholar

Schoch, C.L., Seifert, K.A., Huhndorf, S., Robert, V., Spouge, J.L., Levesque, C.A. & Chen, W. Fungal Barcoding Consortium 2012. The nuclear ribosomal internal transcribed spacer (ITS) region as a universal DNA barcode marker for fungi. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 109: 6241–6246.
Google Scholar

Selosse, M.A., Dubois, M.P. & Alvarez, N. 2009. Do Sebacinales commonly associate with plant roots as endophytes? Mycological Research 113: 1062–1069.
Google Scholar

Selosse, M.A., Setaro, S., Glatard, F., Richard, F., Urcelay, C., Weiß, M. 2007. Sebacinales are common mycorrhizal associates of Ericaceae. New Phytologist, 174: 864–878.
Google Scholar

Smith, S.E. & Read, D.J. 2008. Mycorrhizal Symbiosis. Third Edition. Academic Press, San Diego, CA.
Google Scholar

Summerbell, R.C. 2005. Root endophyte and mycorrhizosphere fungi of black spruce, Picea mariana, in a boreal forest habitat: influence of site factors on fungal distributions. Studies in Mycology, 53: 121–145.
Google Scholar

Talbot, J.M., Allison, S.D. & Treseder, K.K. 2008. Decomposers in disguise: mycorrhizal fungi as regulators of soil C dynamics in ecosystems under global change. Functional Ecology, 22: 955–963.
Google Scholar

Thormann, M.N. 2006. The role of fungi in boreal peatlands. In: Wieder R.K., Vitt D.H. (eds), Boreal Peatland Ecosystems. Ecological Studies 188, Springer-Verlag, Berlin, Germany, pp. 101–123.
Google Scholar

Thormann, M.N., Currah, R.S. & Bayley, S.E. 1999. The mycorrhizal status of the dominant vegetation along a peatland gradient in southern boreal Alberta, Canada. Wetlands, 19: 438–450.
Google Scholar

Unestam, T. 1991. Water repellency, mat formation and leaf-stimulated growth of some ectomycorrhizal fungi. Mycorrhiza, 1: 13–20.
Google Scholar

UNITE database http://unite.ut.ee/
Google Scholar

Weiß, M., Selosse, M.A., Rexer, K.H., Urban, A. & Oberwinkler, F. 2004. Sebacinales: a hitherto overlooked cosm of heterobasidiomycetes with broad mycorrhizal potential. Mycological Research, 108(9): 1003–1010.
Google Scholar

Weiß, M., Sýkorová, Z., Garnica, S., Riess, K., Martos, F., Krause, C., Oberwinkler, F., Bauer, R. & Redecker, D. 2011. Sebacinales Everywhere: previously overlooked Ubiquitous fungal endophytes. PLoSONE 6(2):e16793. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0016793
Google Scholar

White, T.J., Bruns, T.D., Lee, S. & Taylor, J.W. 1990. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. In: Innis M.A., Gelfand D.H., Sninsky J.J., White T.J. (eds), PCR Protocols: a guide to methods and applications. Academic Press, NewYork, pp. 315–322.
Google Scholar

Zhu, W. & Ehrenfeld, J.G. 1996. The effects of mycorrhizal roots on litter decomposition, soil biota, and nutrients in a spodosolic soil. Plant and Soil, 179: 109–118.
Google Scholar

Opublikowane

2014-11-30

Jak cytować

Wilk, M., Pawłowska, J., Wrzosek, M., Gorczak, M., & Suska-Malawska, M. (2014). Colonization of decomposing Sphagnum moss litter by mycorrhizal roots in two types of peatland ecosystems. Acta Universitatis Lodziensis. Folia Biologica Et Oecologica, 10, 113–121. https://doi.org/10.2478/fobio-2014-0009