Orchideoidní mykorhizní houby jako endofyté

Bc. Dominik Bleša

Master's thesis

Endophytic capabilities of orchid mycorrhizal fungi

Abstract:

Houby rhizoktoniového typu jsou již dlouhou dobu známy jako symbionté v orchideoidní mykorhizní symbióze (OM). Již před více než třemi desetiletími bylo zjištěno, že nejsou spjaty pouze s orchidejemi, ale jsou i schopny kolonizovat pletiva kořenů dalších rostlin. V současnosti je dobře dokumentována schopnost rhizoktonií z řádu Sebacinales vytvářet kromě arbuskulární všechny typy mykorhizních symbióz, ale také vytvářet endofytické asociace. V této oblasti jsou výrazně zkoumány efekty kolonizace na růst rostlin hlavně druhů Serendipita indica a Serendipita vermifera, které vykazují obdobné působení na rostliny jako arbuskulárně mykorhizní houby. Méně často prozkoumány jsou schopnosti dalších skupin rhizoktonií vytvářejících běžně OM se zelenými orchidejemi tvořit endofytické asociace. Výzkum v této oblasti je dosud limitován např. absencí ověřené metody úspěšné indukce endofytického vztahu. Vývoj vhodné inokulační metody se stal základním cílem mé diplomové práce. Dalšími cíli bylo zjistit, zda a případně kolik je efektivita prorůstání endofytické rhizoktonie kořeny rostlin ovlivněna dostupností minerálních žiivin a dále přechodem z biotrofního v saprotrofní způsob výživy, navozený dekapitací kolonizovaných rostlin. Inokulace rostlin houbami pěstovanými na zeolitech vysycených tekutým ½ MS médiem anebo vločkovým médiem byla shledána jako vhodná k inicializaci endofytické asociace. Rozvoj endofytických hub v kořenech kukuřice nebyl statisticky průkazně ovlivněn dostupností minerálních živin, velmi výrazně však vzrostl při přechodu z biotrofního (přibližně 20 % délky kořenů obsazených endofytem) na saprotrofní způsob výživy těchto hub (98 %). Tyto výsledky naznačují potenciálně velký význam těchto hub při přenosech živin z biomasy odumírajících kořenů rostlin do jiných, aktivně rostoucích rostlin.

Abstract:

Rhizoctonia-like fungi are for more than a century well recognized as symbionts forming orchid mycorrhizal (OM) symbiosis. It was found out more than three decades ago that these fungi form other associations not only with orchids but also with a wide variety of plant species in which they colonize root tissues. In these days the capability of Rhizoctonia-like fungi from the order Sebacinales to form all known types of mycorrhiza except arbuscular one and to form endophytic associations is well documented. The study of this type of endophytic associations is focused mainly on the effects of two endophytes, Serendipita indica and Serendipita vermifera, which have similar effects on plants as arbuscular mycorrhizal fungi. The capabilities of other groups of rhizoctonias, which normally form OM with green orchids, to form endophytic associations are investigated only rarely. The study of this topic is limited e.g. by absence of reliable method of successful induction of endophytic association. The development of suitable inoculation technique becomes the main goal of my Master thesis. Further objectives were to find out whether and how much the growth of rhizoctonias in roots is affected by the availability of mineral nutrients and by the transition from biotrophic to saprotrophic nutrition, induced by decapitation of host maize plants. Plant inoculation by a mixture of fungi cultivated on zeolite saturated either by ½ MS medium or by oat-flakes medium was found to be effective to initialise endophytic association. The extend of endophytic fungi in maize roots was not statistically significantly influenced by mineral nutrition availability, but increased substantially when nutritional mode of these fungi changed from biotrophy (approx. 20% of root length) to saprotrophy (approx. 98% of root length). These results suggest potentially high importance of these fungi in nutrient transfers from biomass of dying and gradually decaying roots to other, actively growing plants

Keywords

Endofytismus, orchideoidní mykorhiza, Rhizoctonia, Ceratobasidium, minerální výživa, biotrofie, saprotrofie, Endophytism, orchid mycorrhiza, mineral nutrition, biotrophy, saprotrophy

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 5. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 20. 6. 2018
• Supervisor: RNDr. Milan Baláž, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Special Biology