Стан популяції Schizophyllum commune (Agaricales, Basidiomycota) на території урочища Феофанія

Abstract

Популяційні дослідження дозволяють встановити біологічне різноманіття та надають можливість визначити стан генетичних ресурсів грибів та характер розподілу генофонду в межах ареалів. Аналіз біохімічних маркерів (білків) дозволяє встановити локусну (алельну) мінливість на популяційному рівні в межах виду, а також визначити територіальні кордони популяції та провести скринінг біотехнологічно цінних властивостей. На структуру популяцій грибів впливають багато факторів, а саме способи поширення, мутації, дрейф генів, розмір популяції, система вегетативної й статевої сумісності. Дослідження ферментних систем базидіальних грибів на популяційному рівні для території України нечисельні та мають несистематичний характер. Метою роботи було дослідити стан популяції гриба Schizophyllum commune на території урочища Феофанія з використанням поліморфних внутрішньоклітинних ферментних систем. Встановлена алельна мінливість Schizophyllum commune на території урочища Феофанія. Для локусів Cat, Got, Amy2 та Eg встановлено одинадцять алельних варіантів, по два для ферментних систем ендо-1,3(4)-β-глюканаза (Eg) та глутаматоксалоацетаттрансаміназа (Got), три для a-амілази (Amy2) та чотири для каталази (Cat). Порушення рівняння Харді-Вайнберга для локусів Eg та Cat, скоріш за все, пов'язано з обмеженою чисельністю популяції та великим відсотком інбридингу у її межах. Спостерігається дефіцит гетерозигот ферментних систем ендо-1,3(4)-β-глюканаза і каталаза та збалансованість гомота гетерозигот для локусів Amy2 та Got. Показники генетичного стану популяції S. commune урочища Феофанія свідчать про її збідніння, а це є свідченням певної її ізоляції.

Популяционные исследования позволяют установить биологическое разнообразие и дают возможность определить состояние генетических ресурсов грибов и характер распределения генофонда в пределах ареалов. Анализ биохимических маркеров (белков) позволяет установить локусную (аллельную) изменчивость на популяционном уровне в пределах вида, а также определить территориальные границы популяции и провести скрининг биотехнологически ценных свойств. На структуру популяций грибов влияют многие факторы, а именно способы распространения, мутации, дрейф генов, размер популяции, система вегетативной и половой совместимости. Исследования ферментных систем базидиальных грибов, на популяционном уровне, для территории Украины малочисленны и имеют несистемный характер. Целью работы было исследовать состояние популяции гриба Schizophyllum commune на территории урочища Феофания с использованием полиморфных внутриклеточных ферментных систем. Установлена аллельная изменчивость Schizophyllum commune на территории урочища Феофания. Для локусов Cat, Got, Amy2 и Eg выявлены одиннадцать аллельных вариантов, по два для ферментных систем эндо-1,3(4)-β-глюканаза (Eg) и глутаматоксалоацетат трансаминаза (Got), три для a-амилазы (Amy2) и четыре для каталазы (Cat). Нарушение уравнения Харди-Вайнберга для локусов Eg и Cat, скорее всего, связано с ограниченной численностью популяции и большим процентом инбридинга в ее пределах. Наблюдается дефицит гетерозигот ферментных систем эндо-1,3(4)-β-глюканаза и каталаза и сбалансированность гомо- и гетерозигот для локусов Amy2 и Got. Показатели генетического состояния популяции S. commune урочища Феофания свидетельствуют о ее обеднении, а это является свидетельством определенной ее изоляции.

Population research allows to establish biological diversity and provides an opportunity to determine the status of genetic resources of the fungi and distribution of the gene pool across the species range. The analysis of biochemical markers (proteins) allows to establish the loci (allelic) variability within the species at the population level, as well as to define population boundaries and to provide screening of biotechnologically valuable properties. Many factors affect the structure of fungal populations, such as propagation, mutation, genetic drift, population size, system of vegetative and sexual compatibility. Enzyme systems of basidiomycetes at the population level in Ukraine are poorly studied. The aim of the research was to investigate the population status of the fungus Schizophyllum commune within Feofania forest parcel using polymorphic intracellular enzyme systems. The allelic variability of Schizophyllum commune in the territory of Feofaniya forest parcel werе established. Eleven allelic variants for Cat, Got, Amy2 and Eg loci, two for endo- 1,3(4)-β-glucanase (Eg) and glutamic oxaloacetic transaminase (Got) enzymes, three for α-amylase (Amy2) and four for catalase (Cat) were identified. The deviation from the Hardy-Weinberg equation for the Eg and Cat loci is likely to be due to the limited population size and a high percentage of inbreeding within it. A deficiency of heterozygotes of endo-1,3(4)-β-glucanase and catalase enzymes and a balance of homo-and heterozygotes for Amy2 and Got loci were observed. The data on the genetic status of the population of S. commune in Feofaniya indicate population decline which is an evidence of its certain isolation.