Rola wybranych endofitów w przystosowaniu Arabidopsis arenosa do życia w warunkach podwyższonej zawartości metali ciężkich w podłożu

Arabidopsis arenosa (Brassicaceae) is common on waste heap as one of the pionieering plants which colonize degraded areas. A. arenosa is described as nonmycorrhizal plant. Nevertheless it does not preclude the possibility of interaction with other fungus. The aim of this study was examined if presence of fungal endophytes have influence for fitness and adaptation of Arabidopsis arenosa (Brassicaceae) to growth in substrate with high concentration of heavy metals. In this experiment three different strains of fungus were tested. The strains were isolated from seeds of A. arenosa, which grew on zinc–lead waste heap near to Olkusz in southern Poland. The fungus were indentify as Mucor sp., Anthostomella pinea and Epicoccum nigrum. The seeds for cultivation of experimental plants were sterilized and grew on MS medium in sterile condition until the seedling stage. Then the seedling were inoculated with fungi, each species separately. The plants grew on control and enriched in heavy metals substrate. Size of rosette was significant bigger for plants inoculated Mucor sp. on both type of substrate. The potential for photosynthetic performance index (PItotal) was significant higher for plants with endophytes on control substrate. The analyze for activity of antioxidant enzymes – catalase and superoxide dismutase showed no significant differences. The results of this study confirm thesis that fungal endophytes have positive impact on fitness and adaptation of A. arenosa, which helps to grow on enriched in heavy metals substrate. This issue however, still requires more detailed research.

Arabidopsis arenosa L. Law. (Brassicaceae) występuje popularnie na hałdach jako jedna z pionierskich roślin kolonizujących zdegradowane tereny. A. arenosa uważana jest za roślinę niemykoryzową. Nie wyklucza to jednak możliwości interakcji z grzybami innego typu. Celem niniejszej pracy było sprawdzenie czy obecność endofitów grzybowych wpływa na przystosowanie A. arenosa (Brassicaceae) do wzrostu na podłożu, które zawierało wysoką zawartość metali ciężkich. W eksperymencie przetestowano trzy szczepy grzybów Mucor sp., Anthostomella pinea oraz Epicoccum nigrum, które zostały wyizolowane z nasion okazów A. arenosa rosnących dziko na hałdzie ołowiowo-cynkowej w okolicach Olkusza w południowej Polsce. Nasiona przeznaczone do uprawy poddano sterylizacji i uprawiano na pożywce stałej MS w warunkach sterylnych do fazy siewki. Następnie przeprowadzono inokulację wybranymi szczepami grzybów i obserwowano wzrost roślin na piasku lub na podłożu zawierającym metale ciężkie. Największy rozmiar rozet zaobserwowano w grupie inokulowanej Mucor sp. na obu typach podłoża. Wskaźnik witalność fotosyntezy (PItotal) był najwyższy w grupie roślin inokulowanych endofitami na podłożu kontrolnym. Analiza aktywności enzymów antyoksydacyjnych – katalazy i dysmutazy ponadtlenkowej nie wykazała istotnych różnic pomiędzy grupami. Uzyskane wyniki potwierdzają tezę, że obecność wyselekcjonowanego szczepu endofitów wpływa dodatnio na zdolności adaptacyjne A. arenosa do wzrostu na podłożu z podwyższoną zawartością metali ciężkich. Dokładne zrozumienie działających tu mechanizmów wymaga jednak dalszych badań.