Екологічна характеристика мікроміцетів, що виявили ознаку позитивного радіотропізму - Автореферат

Дослідження ґрунтових грибів, вилучених із зони відчуження ЧАЕС, дозволило виявити ряд цікавих морфологічних та фізіологічних характеристик вивченої мікобіоти, зокрема, здатність ряду грибів обростати та з часом руйнувати “гарячі” частинки в модельній системі [Жданова и др., 1991, 1994]. В результаті більш детального дослідження цього процесу виявилось, що він обумовлений направленим ростом грибного міцелію до “гарячої” частинки (позитивний радіотропізм - новий серед інших видів тропізмів грибів). Це дозволило прийти до висновку, що мікроміцети, які мають таку властивість, можуть брати участь в процесах біогенного руйнування “гарячих” частинок, помітно прискорюючи процес їх природного руйнування (за швидкістю росту в модельній системі - в 10-15 разів), тобто можуть бути перспективними в подальших розробках по знешкодженню радіоактивних відходів. Оскільки вивчені нами штами грибів були виділені з твердих субстратів, ми вважали доцільним в першу чергу дати детальну характеристику їх ростових процесів як інтегрального показника метаболічного стану організму на агаризованих середовищах [Kotov, Reshetnikov, 1990; Moore, 1998], а також направлено дослідити ряд фізіолого-екологічних ознак, притаманних організмам, вилученим з радіоактивних субстратів. Вирішення задач дослідження реалізувалось комплексом засобів, який включав класичні методи експериментальної мікології, а також оригінальні методики - визначення ознаки радіотропізму, вивчення фотостимуляції грибів, вивчення впливу градієнту концентрацій перекису водню на гіфальний ріст мікроміцетів.Складається з 3 підрозділів, в яких докладно розглянуті питання росту мікроскопічних грибів на щільних середовищах, розвитку грибної колонії, ритмічного росту колонії.Обєктами досліджень були 65 штамів 13 видів 8 родів мікроміцетів, виділених з радіоактивно забруднених субстратів 10-км зони ЧАЕС та місцеіснувань з фоновим рівнем радіоактивності. Ростові показники було досліджено для 63 штамів 13 видів 8 родів. Порівняльне вивчення реакцій радіотропізму та фотостимуляції було проведено для 23 штамів 11 видів 8 родів. Вплив градієнту перекису водню вивчено для 3 видів 3 родів (7 штамів). В залежності від мети дослідження штами грибів культивували на агаризованих середовищах - сусло-агарі (СА), голодному агарі (ГА), середовищі Чапека та на модифікованому рідкому поживному середовищі Чапека з вмістом сахарози 100 мг/л.Крім радіальної швидкості росту, у вивчених штамів визначали такі ростові параметри: тривалість лаг-фази, максимальний (в рамках експерименту) діаметр колонії, максимальні та мінімальні значення радіальної швидкості росту та характер ритмічного росту. Лише штами Alternaria alternata практично не мали лаг-фази на СА, що може пояснюватись можливістю розмноження цього виду не конідіями, а фрагментами міцелію певної довжини, проростання яких на повноцінному середовищі відбувається практично без затримки [Иванова, 1999; Иванова, Марфенина, 1998]. На ГА початок росту штамів цього виду відбувався через 24 год., а для решти штамів коливався в межах 7-39 год. Тобто, порівнюючи тривалість біоритмів та радіальну швидкість росту, можна спостерігати певний звязок між ними - чим більше значення радіальної швидкості росту, тим менше тривалість біоритмів, і навпаки. За середніми значеннями радіальної швидкості росту всі вивчені види розподілились на три основні групи: 1) види з найвищою швидкістю росту - U. consortiale (0,16-0,19 мм/год.) та A. alternata (0,15-0,20 мм/год.); 2) вид, швидкість росту якого була найнижчою - C. sphaerospermum (0,02-0,06 мм/год.); 3) інші досліджені види з проміжним положенням за цим параметром (0,07-0,15 мм/год.).Процес пошуку штамів з ознакою радіотропізму почався в 90-х роках та продовжується досі. Вони розробили модельну систему для виявлення позитивного радіотропізму, в якій згодом було перевірено 46 видів 25 родів (202 штами). Про ознаку позитивного радіотропізму висновки робили за морфологічним показником - направленим ростом грибних апексів до точкового джерела зовнішнього ?-випромінювання. Ознаку позитивного радіотропізму виявили у 17 видів 9 родів (38 штамів), що складало 18,8 % від загального числа досліджених культур. Ознака позитивного радіотропізму була притаманна як темногпігментованим, так і світлозабарвленим штамам вивчених грибів (з 18 досліджених видів грибів, представники яких характеризувались ознакою радіотропізму, 9 були темнопігментованими та 9 - світлозабарвленими).Дія іонізуючого випромінювання на воду призводить до утворення нестабільних продуктів радіолізу, які зазнають подальшого перетворення, формуючи численні активні форми кисню. Вплив дії градієнту концентрацій перекису водню на швидкість росту грибних гіф вивчали на трьох видах - Штами, виділені з радіоактивних субстратів, проявили більшу резистентність до високих концентрацій (10-2 М - 10-1 М) перекису водню, ніж контрольні. Це виражалось, головним чином, в різниці концентрацій перекису водню, які викликали зупинку росту гіф та здатності до відновлення росту після пр