Том 59, № 4 (2025)

Изучены особенности формирования микобиоты в породных отвалах угольных шахт и карьеров разного возраста с использованием метагеномных данных. Показана динамика комплексов грибов в ходе сукцессионного процесса в арктической тундре, южной тундре и лесотундре. Образцы породы были отобраны из отвалов в Баренцбурге (Шпицберген), Воркуте (Республика Коми) и Сусумане (Магаданская обл.). Результаты показывают, что биоразнообразие грибов в основном представлено отделом Ascomycota. В хроносериях отвалов обнаружена высокая доля грибов классов Eurotiomycetes, Dothideomycetes, Leotiomycetes, Agaricomycetes и Sordariomycetes. В хроносерии Шпицбергена выявлено 58 родов, республики Коми – 59 родов, в хроносерии Магаданской обл. – 65 родов. Показано, что сообщества в угольных отвалах разнообразны и изменяются в зависимости от возраста отвалов и природных зон Арктики. Также показано, что сообщества отвалов в пределах одной хроносерии имеют между собой большее сходство, чем с сообществами отвалов других природных зон.

В статье представлены результаты инвентаризации макромицетов государственного природного ландшафтного заказника “Караньский” (г. Севастополь), проведенной в 2022–2023 гг. Заказник создан в 2017 г. и является первым объектом в сети ООПТ региона, для которого выполнены регулярные микологические обследования с охватом всех сезонов года. Приведен список базидиальных и сумчатых макромицетов, включающий 182 вида из 92 родов, 45 семейств, 13 порядков и пяти классов. Впервые для региона Севастополя выявлен 91 вид (50% общего числа), 10 из которых не были ранее известны для Крымского п-ова. Охарактеризованы эколого-трофическая структура макромицетов, биотопическая приуроченность, разнообразие геоэлементов и ареалов, сезонная динамика образования плодовых тел. К редким и охраняемым относятся 15 видов, два из них (Amanita proxima и Pulchroboletus roseoalbidus) к настоящему времени известны в РФ только с территории Крыма. Для Amanita vittadinii, Ganoderma lucidum, Hemileccinum depilatum и Tuber aestivum, включенных в Красную книгу Российской Федерации (2024) и/ или Красную книгу города Севастополя (2018) приведена краткая характеристика. Микобиота заказника “Караньский” отнесена к микокомплексу лесостепного типа с преобладанием агарикоидных грибов напочвенных микосинузий и образованием плодовых тел преимущественно в осенне-раннезимний период. Данные о термофильных видах представляют интерес для уточнения границ их глобальных ареалов. Полученные результаты подтверждают значимость природного заказника “Караньский” для сохранения регионального разнообразия микобиоты, и являются основанием для рекомендаций по оптимизации природоохранного режима заповедного объекта.

Дереворазрушающие грибы рода Ganoderma являются одними из самых распространенных полипоровых грибов в мире, и интерес к их изучению постоянно растет в связи с тем, что они являются продуцентами многих биологически активных соединений. Наиболее распространенным видом средней полосы России является трутовик плоский, Ganoderma applanatum. Целью нашего исследования было охарактеризовать внутривидовой генетический полиморфизм G. applanatum в Московском регионе по половой и соматической совместимости, а также вариабельность ITS последовательности у 26 его природных изолятов. Разработанная методика воссоздания полного жизненного цикла G. applanatum в лабораторных условиях, включая получение фертильного гимения, позволила провести генетический анализ разнообразия аллелей локусов половой совместимости в мон-мон и ди-мон скрещиваниях. У 21 природного изолята G. applanatum обнаружили по крайней мере 8 аллелей matА локуса и 7 аллелей matВ локуса. Общее генетическое разнообразие антагонистических реакций вегетативной несовместимости по Шеннону составило Hvc = 1.216, что свидетельствует о высоком уровне генетического полиморфизма детерминантов вегетативной несовместимости. Разнообразие фенотипических проявлений реакций антагонизма свидетельствует о вероятной мультиаллельности локусов вегетативной несовместимости. Зависимости между типом антагонизма и географическим местоположением изолятов обнаружено не было; при этом вегетативно совместимые клоны были обнаружены только в пределах общего субстрата. Несмотря на генетический полиморфизм и мультиаллельность локусов половой и соматической совместимости, ITS последовательности у московских изолятов G. applanatum продемонстрировали отсутствие дивергенции. Поэтому ITS последовательности могут служить надежным баркодом для видовой идентификации/верификации природных изолятов G. applanatum. Наше исследование показало, что в Московском регионе популяция трутовика плоского распространена на большой территории при отсутствии значительной внутрипопуляционной дифференциации по половой и соматической совместимости.

Актуальность работы обусловлена поиском новых методов активации и управления ферментативной активностью организмов-деструкторов целлюлозы путем совместного культивирования. Schizophyllum commune – ксилобионтный базидиомицет из группы грибов белой гнили, известный своей биотехнологической универсальностью, до сих пор не нашел эффективного применения в сфере биоконверсии отходов сельского хозяйства, в частности – соломы зерновых злаков. Проведена оценка возможности создания на основе штамма S. commune EO22 искусственных бактериально-грибных ассоциаций для разработки эффективной стратегии утилизации соломы, как побочного продукта растениеводства. Изучали эффекты совместного культивирования S. commune EO22 с целлюлолитически активными бактериями рода Streptomyces. Определяли динамику целлюлазной активности при выращивании гриба S. commune EO22 в монокультуре и в бинарных культурах со штаммами Streptomyces griseoaurantiacus Мb4- 2, S. thermocarboxydus T1-3, S. hygroscopicus N27-25, “S. ryensis” Н13-3 в жидкой минеральной среде с соломой в качестве единственного источника углерода. Целлюлазная активность совместных культур S. commune EO22 с каждым из бактериальных штаммов при ферментации соломы достигала максимума на 3-6 сут раньше, чем в монокультуре гриба (максимум на 7 сут) в тех же условиях. При совместном культивировании гриба со штаммом Мb4-2 существенного увеличения целлюлазной активности (максимум 122 ± 13.1 ед./мл) по сравнению с тем максимумом, который гриб демонстрировал при ферментации соломы в монокультуре (114.4 ± 37.1 ед./мл), не выявлено. Максимумы целлюлазной активности бинарных ассоциаций со штаммами T1-3, N27-25 и Н13-3 превосходили максимум монокультуры S. commune EO22 в 2.3, 1.6 и 1.3 раза, а степень разложения соломы, определяемая по потере массы, увеличивалась по сравнению с монокультурой гриба на 10.3, 2.3 и 22.4% соответственно. Хотя статистически значимой корреляции между убылью массы соломы и целлюлазной активностью в условиях эксперимента не выявлено, полученные результаты свидетельствуют о перспективности создания искусственных бактериально-грибных ассоциаций для эффективной деструкции соломы и других целлюлозосодержащих отходов растениеводства.

В последние десятилетия во всем мире отмечается нарастание вредоносности желтой ржавчины пшеницы (возбудитель – Puccinia striiformis f. sp. tritici). Цель данной работы – характеристика вирулентности и молекулярного полиморфизма российских популяций P. striiformis f. sp. tritici в 2023 г. Листья с урединиопустулами Pst собраны в Северо-Западном (Ленинградская обл.), Северокавказском (Дагестан, Краснодарский край) и Нижневолжском регионах (Саратовская обл.). Тестерами вирулентности служили 14 изогенных линий (AvocetNIL) и 15 сортов-дифференциаторов. В микросателлитном анализе использовали 20 маркеров, подобранных в Global Rust Research Center. Поиск инвазивных рас PstS1 и PstS2 проводили с помощью SCAR маркеров (SCP19M: 24a1, 24a2, 26a1, 26a2). Анализ вирулентности включал 70 изолятов: 34 дагестанских, 12 краснодарских, 6 саратовских и 18 ленинградских. Высокой эффективностью характеризовались гены Yr5, Yr10, Yr15, Yr24 и Yr26. Отмечено нарастание вирулентности к ранее эффективному в России гену Yr17. Для остальных Yr-генов не выявлено существенных изменений в частотах вирулентности. Региональные популяции Pst в 2023 г., как и в 2019–2022 гг., характеризовались высоким фенотипическим разнообразием. В них обнаружено 43 фенотипа (расы) (23 в дагестанской, 3 в краснодарской, 2 в саратовской и 17 в ленинградской). Два общих фенотипа вирулентности отмечены в краснодарской и ленинградской Pst коллекциях. Согласно индексу Fst высоким сходством характеризовались дагестанская, краснодарская и ленинградская популяция; саратовская дифференцировались от них умеренно. Микросателлитный анализ выполнен для 55 изолятов (28 дагестанских, 18 ленинградских, 6 краснодарских, 3 саратовских). Полиморфизм отмечен для 10 из 20 изученных локусов, в которых выявлено по два аллеля. Значительные отклонения от равновесия Харди–Вайнберга отмечены для 11 локусов. Генотипическое разнообразие географических популяций по микросателитным локусам было ниже, чем по признаку вирулентности. Изученная коллекция представлена 20 мультилокусными генотипами (MGs) (дагестанская – 14, ленинградская – 7, краснодарская 2, саратовская – 1). Общие MGs обнаружены в дагестанской, краснодарской и ленинградской Pst коллекциях (MG_1); в дагестанской и ленинградской (MG_2); в дагестанской и саратовской (MG_3) изолятах. Три MGs (№ 4–6) были представлены двумя и более изолятами, остальные – одним изолятом. Как и при анализе вирулентности, высоким сходством по SSR маркерам (индекс Fst) характеризовались дагестанская, краснодарская и ленинградская популяции; саратовская отличалась от них умеренно. Согласно тесту Мантеля, отмечается высокая корреляция результатов изучения структуры популяций по вирулентности и микросателлитам (r = 0.93). С использованием SCAR-маркеров, как и в предыдущие годы, определены единичные изоляты PstS2 в ленинградской и дагестанской популяциях. Проведенный комплексный анализ указывает на высокую изменчивость популяций возбудителя желтой ржавчины в России, что обуславливает необходимость проведения ежегодного анализа их полиморфизма по вирулентности и SSR локусам. Доноры высокоэффективных Yr-генов могут быть рекомендованы для использования в селекции на устойчивость к желтой ржавчине. Отсутствие дифференциации между северокавказскими и северо-западными образцами Pst указывает на существование единой популяции на данных территориях.

Микологический гербарий Ботанического института им. В. Л. Комарова РАН, Санкт-Петербург, Россия (LE F) содержит 6307 образцов лихенофильных грибов, представляющих 667 видов из 197 родов, что охватывает около четверти известного видового и около половины родового разнообразия этой группы грибов. Это ставит его в один ряд с такими крупнейшими хранилищами лихенофильных грибов как гербарии Музея эволюции Уппсальского университета (UPS), Ботанического сада Мейзе (BR) и Ботанического музея Мюнхена (M). Гербарий содержит голотипы, изотипы, эпитип и неотип 131 вида и 5 разновидностей лихенофильных грибов, что включает около 25% их известного видового разнообразия. Большинство образцов (73%) было собрано начиная с середины 1990-х гг., когда в Российской Федерации началось целенаправленное изучение этой группы грибов. Однако в гербарии есть и исторические образцы, собранные в XIX в. Сто восемьдесят восемь (3%) образцов поступили в гербарий в составе эксикат. Наибольшее количество образцов (71%) было собрано в Российской Федерации, но здесь также есть образцы из 33 других стран, в основном из Монголии, США, Канады и Норвегии. Основными из 326 коллекторов являются М. П. Журбенко (52% образцов), И. И. Макарова (5%), Н. В. Матвеева (3%), Д. Е. Гимельбрант (3%) и В. П. Савич (2%). Достаточная репрезентативность выборки лихенофильных грибов в гербарии LE F позволила сделать крупные обобщения, такие как чек-листы лихенофильных грибов России и Монголии и аннотированный каталог лихенофильных грибов Российской Метаарктики. Сведения об этих образцах, размещенные в сети интернет, являются важным источником информации для подготовки всемирной “Флоры лихенофильных грибов”.