Особенности активного микогенного ксилолиза на сосне обыкновенной в зоне хвойно-широколиственных лесов

Abstract

Микогенный ксилолиз на сосне обыкновенной ( Pinus sylvestris L . ) в хвойно-широколиственных лесах Нечерноземной зоны представляет собой сложный биохимический процесс, в котором участвуют четыре группы афиллофоровых грибов (АФГ). К лимитирующим условиям активного роста грибного мицелия внутри древесины относятся: свет, доступ к влаге и воздуху, нарушения в водном транспорте. По мере развития микогенного ксилолиза наблюдается рост биоразнообразия видов АФГ, которое достигает максимума на стадии III-IV. На большом массиве данных из 119 модельных деревьев и 3512 базидиом ксилотрофных базидиомицетов было показано, что плодовые тела грибов активно формируются в условиях абиотического стресса и в последующие сезоны число их увеличивается. Доминирующее положение в грибном комплексе на стадии II-III занимает целлюлозоразрушающий гриб Neoantrodia serialis [= Antrodia serialis ], а также лигнин-разрушаюшие грибы Stereum sanguinolentum и Trichaptum fuscoviolaceum. На стадии III-IV микогенного ксилолиза преобладает рост F. pinicola , стратегия освоения древесины которого похожа на N. serialis [= A. serialis ]. В процессе биологического разложения древесины сосны, разные виды АФГ эволюционировали по непохожим стратегиям освоения субстрата, формируя болезни по типу белой гнили (кольцевая коррозионная) или бурой гнили (сегментарная коррозионная). Исследования авторов продемонстрировали быстрое освоение субстрата S. sanguinolentum , с широким охватом большого объема ствола не только по периметру, но и в ядре ствола и далее в направлениях вверх и вниз внутри дерева по градиенту влаги и воздуха. Стратегия F. pinicola иная, и связана с приспособленностью к биохимии субстрата, поэтому он так широко распространен во многих местообитаниях и на разных частях ствола сосны обыкновенной. Mycogenic xylolysis in Scots pine ( Pinus sylvestris L.) in coniferous-deciduous forests of the Non-Chernozem zone is a complex biochemical process involving four groups of Aphyllophorales fungi (APF). The limiting conditions associated with the directed active growth of fungal mycelium inside the wood include illumination, access to moisture and air. With the development of mycogenic xylolysis, there is an increase in the biodiversity of AFG species, which reaches a maximum at stage III-IV. On a large data set of 119 model trees and 3512 basidiomes of xylotrophic basidiomycetes, it was shown that the fruit bodies of fungi are actively formed under abiotic stress and in subsequent seasons their number increases. The dominant position in the APF complex at stage II-III is occupied by the cellulose-destroying fungus Neoantrodia serialis [= Antrodia serialis ], as well as the lignin-destroying fungi Stereum sanguinolentum and Trichaptum fuscoviolaceum . At stage III-IV of mycogenic xylolysis, the growth of Fomitopsis pinicola prevails, the strategy of developing wood of which is similar to N. serialis [= A. serialis ]. In the process of biological decomposition of pine wood, different types of APF evolved according to different strategies for the development of the substrate, forming diseases of the type of white rot (annular corrosive) or brown rot (segmental corrosive). Our research has demonstrated the rapid development of the substrate of S. sanguinolentum , with a wide coverage of a large volume of the trunk not only along the perimeter, but also in the trunk core and further in the directions up and down inside the tree along the gradient of moisture and air. The strategy of Fomitopsis pinicola is different, and is related to the adaptation to the biochemistry of the substrate, which is why it is so widespread in many habitats and on different parts of the trunk of the scots pine.