Порівняльна характеристика угруповань грибів, пов’язаних із верхівковим короїдом (Ips acuminatus) у різних областях України

  • Kateryna Davydenko Український науково-дослідний інститут лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г.М. Висоцького http://orcid.org/0000-0001-6077-8533
Ключові слова: сосна звичайна; короїди; Ips acuminatus; Ophiostoma; Sphaeropsis sapinea; фітопатогени.

Анотація

В останнє десятиріччя все більше уваги приділяється грибам, які поширюються комахами та спричиняють синяву деревини й інші захворювання дерев (так звана група офіостомових грибів, куди входять види родів Ceratocystis, Ceratocustiopsis, Ophiostoma, Grosmania). Ці гриби утворюють ценотичні асоціації з багатьма видами короїдів, виконують різноманітні функції та займають різні екологічні ніші. На території України ця група грибів на хвойних породах практично не вивчена, особливо їхні фітопатогенні властивості, які можуть посилювати негативний вплив короїдів на дерева, викликаючи судинні захворювання, некрози та інші хвороби.

Тому метою дослідження було виявлення угруповань грибів, які переносить верхівковий короїд, а також визначення складу фітопатогенних грибів, асоційованих із Ips acuminatus, з метою подальшого складання достовірного прогнозу й оцінювання загрози пошкодження лісових насаджень комплексом «верхівковий короїд – фітопатогенні гриби».

Для проведення досліджень на ділянках соснових лісів, де виявлено осередки верхівкового короїда у шести областях України (Харківська, Полтавська, Луганська, Київська, Житомирська, Сумська), було зібрано 288 шт. особин I. acuminatus Для визначення всіх видів грибів, які переносить верхівковий короїд, паралельно використовували метод культивування грибів (на агаровому живильному середовищі) і ДНК аналіз послідовностей грибів за допомогою декількох пар праймерів для грибів. 

У результаті здійсненого аналізу виявлено велику кількість ізолятів і ампліконів (1681 штамів і сіквенсів), які після обробки спеціальною програмою об’єднали у 42 родини грибів. За допомогою програмного забезпечення NCBI BLAST виявлено 94 види грибів, з яких 80,85% становили Ascomycota. Решта видів представлена Basidiomycota та невизначеними видами, які становили 10,6 і 8,5% відповідно. Серед них найчастіше виявляли Sphaeropsis sapinea (23,6%), Cladosporium pini-ponderosae (19,44%), Ophiostoma ips (19,1%), Ophiostoma canum (19,1%) і Cladobotryum mycophilum (18,06%). Під час аналізу угруповань грибів визначено, що за областями індекс різноманітності Шеннона становив від 1,9 до 2,9, а індекс різноманітності Сімпсона – від 0,69 до 0,89, що вказує на високу різноманітність видів і достовірну різницю видового складу мікобіоти окремих областей.

Серед збудників синяви виявлено дванадцять видів офіостомових грибів. За даними наших попередніх досліджень і європейських дослідників, всі визначені офіостомові гриби демонструють різну ступінь вірулентності стосовно сосни звичайної та інших хвойних. За нашими попередніми дослідженнями, вид O. minus виявив найбільшу агресивність, викликаючи всихання й відпад саджанців сосни звичайної. Також встановлено, що I. acuminatus переносить багато інших патогенів, окрім офіостомових грибів, а саме – Sphaeropsis sapinea, різні патогени хвої і дереворуйнівні гриби, що дуже важливо для подальшого оцінювання фізіологічної й технічної шкідливості I. acuminatus у соснових лісах України.

Біографія автора

Місце роботи автора

Член-кореспондент Лісівничої академії наук України, кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник, Запрошений науковий співробітник Департаменту Лісової мікології і фітопатології Шведського Аграрного Університету.

Посилання

Alamouti, S. M., Kim, J. J., Humble, L. M., Uzunovic, A., & Breuil, C. (2007). Ophiostomatoid fungi associated with the northern spruce engraver, Ips perturbatus, in western Canada. Antonie van Leeuwenhoek, 91 (1), 19-34. https://doi.org/10.1007/s10482-006-9092-8
Colombari, F., Schroeder, M. L., Battisti, A., & Faccoli, M. (2013). Spatio-temporal dynamics of an Ips acuminatus outbreak and implications for management. Agricultural and Forest Entomology, 15, 34-42. https://doi.org/10.1111/j.1461-9563.-2012.00589.x
Davydenko, K., Vasaitis, R., Meshkova, V., & Menkis, A. (2014). Fungi associated with the red-haired bark beetle, Hylurgus ligniperda (Coleoptera: Curculionidae) in the forest-steppe zone in eastern Ukraine. European Journal of Entomology, 111 (4), 561-565. https://doi.org/10.14411/eje.2014.070
Davydenko, K., Vasaitis, R., & Menkis, A. (2017). Fungi associated with Ips acuminatus (Coleoptera: Curculionidae) in Ukraine with a special emphasis on pathogenicity of ophiostomatoid species. European Journal of Entomology, 114, 77-85. https://doi.org/10.14411/eje.2017.011
Glass, N. L., & Donaldson, G. C. (1995). Development of primer sets designed for use with the PCR to amplify conserved genes from filamentous ascomycetes. Appl. Environ. Microbiol., 61 (4), 1323-1330
Krokene, P., & Solheim, H. (1998). Pathogenicity of four blue-stain fungi associated with aggressive and nonaggressive bark beetles. Phytopathology, 88 (1), 39-44. https://doi.org/10.1094/PHYTO.1998.88.1.39
Linnakoski, R., De Beer, Z. W., Niemelä, P., & Wingfield, M. J. (2012). Associations of conifer-infesting bark beetles and fungi in Fennoscandia. Insects, 3 (1), 200-227. https://doi.org/10.3390/insects3010200
Mead, R. (2017). Statistical methods in agriculture and experimental biology. Chapman and Hall/CRC.
Meshkova, V. L., & Borysenko, O. I. (2017) GIS-based prediction of the foliage browsing insects' outbreaks in the pine stands of the SE "Kreminske FHE". Proceedings of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 15, 12-18. http://fasu.nltu.edu.ua ISSN 1991-606. https://doi.org/ 411714
Meshkova, V., Borysenko, O., & Pryhornytskyi, V. (2018). Forest site conditions and other features of Scots pine stands favorable for bark beetles. Proceedings of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 16, 106-114. https://doi.org/10.15421/4118
Siitonen, J. (2014). Ips acuminatu kills pine in souther Finland. Silva Fennica 48 (4), article id 1145. 7 p. http://dx.doi.org/10.14214/sf.1145
Six, D. L. (2003). Bark Beetle-Fungus Symbioses. In Bourtzis, K., Miller, T. (Eds) (pp. 97-114)/ CRC Press: Boca Raton, FL, USA.
Six, D. L. (2012). Ecological and evolutionary determinants of bark beetle –fungus symbioses. Insects, 3 (1), 339-366. doi.org/10.3390/insects3010339
Villari, C. (2012). Fungi associated with the pine engraver beetle Ips acuminatus and their interactions with the host tree. (Ph.D. thesis, University pf Padova, Italy: Universita‘ degli studi di Padova) Retrieved from http://paduaresearch.cab.unipd.it/
Опубліковано
2019-03-28
Розділ
ЗАХИСТ ЛІСІВ І МИСЛИВСЬКЕ ГОСПОДАРСТВО