Endophytes of orchids colonizing zinc-lead industrial wastes.

Celem niniejszej pracy było wyizolowanie endofitów storczyków występujących na hałdzie cynkowo-ołowiowej, scharakteryzowanie ich w oparciu o morfologię grzybni hodowanych na podłożach mikrobiologicznych, a także oznaczenie wybranych endofitów za pomocą metod molekularnych. Dodatkowym celem pracy było zbadanie interakcji mikroorganizmów symbiotycznych storczyków, a także ich potencjalnego wpływu na wzrost i rozwój rośliny. W doświadczeniu wykorzystano jedenaście osobników Epipactis helleborine, z czego dziewięć pochodziło z terenu zanieczyszczonego a dwa z terenu niezanieczyszczonego metalami ciężkimi. Wyizolowano endofity z wszystkich badanych roślin. Łącznie ze stu sześćdziesięciu trzech fragmentów różnych organów Epipactis helleborine wyizolowano osiemnaście szczepów grzybów i trzydzieści trzy szczepy bakterii. Efektywność izolacji bakterii była o wiele większa gdy stosowano do tego celu pożywkę z ekstraktem glebowym, prawie 70% szczepów bakterii endofitycznych wyizolowano na tych pożywkach. Z kolei kolonie grzybów endofitycznych łatwiej było uzyskać gdy wykorzystywano pożywkę PDA z terramycyną, dotyczy to również około 70% spośród wyizolowanych szczepów. Obserwacje makroskopowe i mikroskopowe pozwoliły na podział endofitów na grupy różniące się morfologią i typem wzrostu. Szczepy grzybów przyporządkowano do dwunastu a bakterie do piętnastu grup. Metodami molekularnymi oznaczono dwanaście szczepów grzybów, z czego aż dziesięć należało do workowców – Fusarium oxysporum oraz dziewięciu przedstawicieli klasy Dothideomycetes. Tylko dwa szczepy należały do podstawczaków (dwa gatunki Coprinellus). W przypadku pięciu przedstawicieli klasy Dotheliomycetes udało się określić bardziej szczegółową przynależność taksonomiczną po dwa szczepy oznaczono jako Cadophora luteo-olivacea i Drechslera sp. oraz jeden szczep jako Cercospora zebrinae. Na uwagę zasługuję fakt, że obydwa bezpośrednio spokrewnione ze sobą podstawczaki z rodzaju Coprinellus wyizolowane zostały z roślin z terenu nieskażonego, podczas gdy workowce pozyskano z roślin zebranych na hałdzie. Ponadto zbadano interakcje szczepów grzybów endofitycznych i grzyba mikoryzowego storczyków Ceratobasidium. Użyty w doświadczeniu szczep w większości przypadków był dominujący względem grzybów endofitycznych, w kilku przypadkach jednak odnotowano znaczący antagonizm endofitów względem symbionta mikoryzowego.

The aim of current study was to isolate endophytic fungi and bacteria from orchids growing on zinc-lead industrial waste, characterize them on the basis of morphology of colony and mycelium grown on various agar media as well as to identify chosen strains with the use of molecular tools. Additional goal of this study was to examine interactions between orchid symbiotic microorganisms and their potential influence on plant growth and development. All together, eleven Epipactis helleborine individuals were used in the course of research – nine from experimental, heavy metal-contaminated site and two control plants from the wild. Endophytes occurred in tissues belonging to all collected plants. One hundred sixty three various plant tissues gave rise to eighteen fungal and thirty three bacterial strains. The effectiveness of bacterial isolation was greatest when agar medium was enriched with soil-extract and its mean value was approximately 70%. The same percentage of fungi grew on basic PDA medium with terramycyn making this medium most appropriate for fungal isolation. Observations of colonies performed with stereoscopic microscope and light microscope enabled distinction of twelve fungal and fifteen bacterial tentative morphotypes. DNA of all fungal morphotype’s representatives was sequenced and led to their identification. Ten out of twelve fungal taxa belonged to ascomycetous fungi whereas only two were members of Basidiomycota. Among ascomycetous taxa, Fusarium oxysporum and nine Dothideomycetes class members could be distinguished – the latter included two strains assigned to Cadophora luteo-olivacea species, two strains to one unknown Drechslera species and one to Cercospora zebrinae. Only two basidiomycetous endophytes belonged to different Coprinellus species, most importantly, both representing the only isolates of two wild Epipactis plants. Also, interactions were examined between endophytic fungi and orchid mycorrhizal fungus Ceratobasidium sp. The latter was dominant in most of performed assays but in few cases significant antagonism of endophytic fungi could be observed towards mycorrhizal symbiont.