Дрожжевые грибы жимолости грузинской (Lonicera iberica) и винограда (Vitis vinifera), произрастающих в Дагестане

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Эколого-таксономическое изучение микобиоты культурных растений и естественной флоры, в т.ч. эндемичной, с позиций филогенетической систематики остается важным направлением микробной экологии. Проведено исследование структуры сообществ дрожжевых грибов на территории Дагестана – дикороса жимолости грузинской, являющегося эндемиком Кавказа, в сравнении с виноградом – традиционной для республики сельхозкультурой. Изучение дрожжевого комплекса винограда проводили в ампелоценозах, расположенных на равнине и в предгорьях, зарослей дикороса – на равнине и в горах. Численность дрожжей на исследованных растениях (в пересчете на ед. веса) выше, чем в почве, наибольшее количество дрожжей зафиксировано на листьях. В то же время поверхность ягод винограда и жимолости в большей степени колонизирована дрожжами, чем листья растений. Отмечено влияние сортовых особенностей винограда на видовое разнообразие и численность дрожжей, а также тенденция к снижению их численности при возрастании высоты над ур. м. Жимолость грузинская, произрастающая в горах, и почва под ней, напротив, заселена дрожжами больше, чем на равнине. Видовой состав ее включал пять видов, два из которых – Aureobasidium pullulans и Metschnikowia pulcherrima – характерны и для ампелоценозов. Дрожжевое население эндемика на равнине отличалось специфичностью, один из двух выявленных видов был обнаружен и идентифицирован впервые как новый вид рода Zygotorulaspora – Z. dagestanica, ассоциированный с листьями и почвой, где они доминируют, составляя 79.2% от общего числа дрожжей. Несмотря на близкие климатические условия мест произрастания дикороса и винограда на равнине, таксономический состав их дрожжевых сообществ значительно различался и включал два и девять видов соответственно. Полученные результаты показывают перспективность изучения сообществ дрожжевых грибов эндемичных растений.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. А. Абдуллабекова

Прикаспийский институт биологических ресурсов Дагестанского НЦ РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: dina2407@mail.ru
Россия, 367000 Махачкала

Е. С. Магомедова

Прикаспийский институт биологических ресурсов Дагестанского НЦ РАН

Email: pibrdncran@mail.ru
Россия, 367000 Махачкала

Г. Г. Магомедов

Прикаспийский институт биологических ресурсов Дагестанского НЦ РАН

Email: pibrdncran@mail.ru
Россия, 367000 Махачкала

А. В. Качалкин

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина ФИЦ ПНЦБИ РАН

Email: kachalkin_a@mail.ru
Россия, 119234 Москва; 142290 Пущино

Список литературы

  1. Abdullabekova D.A., Magomedova E.S., Aliverdiyeva D.A. et al. Yeast communities of vineyards in Dagestan: ecological, taxonomic, and genetic characteristics. Biology Bulletin. 2020. V. 47 (4). P. 344—351. https://doi.org/10.1134/S1062359020030024
  2. Abeln F., Hicks R.H., Auta H. et al. Semi-continuous pilot-scale microbial oil production with Metschnikowia pulcherrima on starch hydrolysate. Biotechnology for Biofuels. 2000. V. 13 (127). P. 1—12. https://doi.org/10.1186/s13068-020-01756-2
  3. Benito S. The impact of Torulaspora delbrueckii yeast in winemaking. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2018. V. 102 (1). P. 3081—3094. https://doi.org/10.1007/s00253-018-8849-0
  4. Breuer U., Harms H. Debaryomyces hansenii — an extremophilic yeast with biotechnological potential. Yeast. 2006. V. 23 (6). P. 415—437. https://doi.org/ 10.1002/yea.1374
  5. Capriotti A. Torulaspora nilssoni nov. spec. Archiv. Mikrobiol. 1957. V. 28 (3). P. 247—254. https://doi.org/10.1007/BF00411496
  6. Chernov I. Yu. Yeast in nature. KMK, Moscow, 2013. (in Russ.)
  7. Contreras A., Curtin C., Varela C. Yeast population dynamics reveal a potential “collaboration” between Metschnikowia pulcherrima and Saccharomyces uvarum for the production of reduced alcohol wines during Shiraz fermentation. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2015. V. 99 (4). P. 1885—1895. https://doi.org/ 10.1007/s00253-014-6193-6
  8. Ergün F. Lonicera iberica M. Bieb.: investigation antioxidant activity and bioactive chemicals. Turkish J. Agric. — Food Sci. Technol. 2021. V. 9 (6). Р. 1124—1128. https://doi.org/10.24925/turjaf.v9i6.1124-1128.4372
  9. Fell J.W., Meyer S.A. Systematics of yeast species in the Candida parapsilosis group. Mycopathol. Mycol. Appl. 1967. V. 32 (3). P. 177—193. https://doi.org/10.1007/BF02049795
  10. Fonseca Á., Inácio J. Phylloplane yeasts. In: G. Péter, C. Rosa (eds). Biodiversity and ecophysiology of yeasts. The yeast handbook. Springer, Berlin, Heidelberg, 2006, pp. 263—301.
  11. Freimoser F.M., Rueda-Mejia M.P., Tilocca B. et al. Biocontrol yeasts: mechanisms and applications. World J. Microbiol. Biotechnol. 2019. V. 35 (10). P. 1—19. https://doi.org/10.1007/s11274-019-728-4
  12. Gaziyev M.A., Musayev A.M., Zalibekov M.D. et al. Prospects for the use of bioresources of some species of dendroflora of Dagestan. Izvestiya DGPU. Estestvennyye i tochnyye nauki. 2008. V. 3 (4). P. 27—32. (In Russ.)
  13. Glushakova A.M. Ecology of epiphytic yeasts. Cand. Biol. Sci. Thesis, Moscow, 2006. (In Russ.)
  14. Gunasekera T.S., Paul N.D., Ayres P.G. Responses of phylloplane yeasts to UV-B (290—320 nm) radiation: interspecific differences in sensitivity. Mycol. Res. 1997. V. 101 (7). Р. 779—785. https://doi.org/10.1017/S0953756296003309
  15. Into P., Khunnamwong P., Jindamoragot S. et al. Yeast associated with rice phylloplane and their contribution to control of rice sheath blight disease. Microorganisms. 2020. V. 8 (3). P. 362. https://doi.org/10.3390/microorganisms8030362
  16. Kachalkin A.V., Abdullabekova D.A., Magomedova E.S. et al. Yeasts of the vineyards in Dagestan and other regions. Microbiology. 2015. V. 84. (3). Р. 360—368. https://doi.org/10.1134/S002626171503008X
  17. Kachalkin A.V., Abdullabekova D.A., Magomedova E.S. et al. Zygotorulaspora dagestanica sp. nov., a novel ascomycetous yeast species associated with the Georgian honeysuckle (Lonicera iberica M. Bieb.). Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2021. V. 71 (4). P. e004785. P. 1—6. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.004785
  18. Kanpiengjai A., Kodchasee P., Unban K. et al. Three new yeast species from flowers of Camellia sinensis var. assamica collected in Northern Thailand and their tannin tolerance characterization. Front. Microbiol. 2023. V. 14. e1043430. https://doi.org/ 10.3389/fmicb.2023.1043430
  19. Kurtzman C.P., Fell J.W. Yeast systematics and phylogeny — implications of molecular identification methods for studies in ecology. In: G. Péter, C. Rosa (eds). Biodiversity and ecophysiology of yeasts. The yeast handbook. Springer, Berlin, Heidelberg, 2006, pp. 11—30.
  20. Lachance M.A., Bowles J.M., Starmer W.T. Metschnikowia santaceciliae, Candida hawaiiana, and Candida kipukae, three new yeast species associated with insects of tropical morning glory. FEMS Yeast Res. 2003. V. 3. P. 97—103. https://doi.org/10.1111/j.1567-1364.2003.tb00144.x
  21. Lachance M.A.., Starmer W.T., Phaff H.J. Metschnikowia hawaiiensis sp. nov., a heterothallic haploid yeast from hawaiian morning glory and associated drosophilids. Int. J. Syst. Bacteriol. 1990. V. 40. P. 415—420. https://doi.org / 10.1099/00207713-40-4-415
  22. Limtong S., Koowadjanakul N. Yeasts from phylloplane and their capability to produce indole-3-acetic acid. World J. Microbiol. Biotechnol. 2012. V. 28 (12). P. 3323—3335. https://doi.org/10.1007/s11274-012-1144-9
  23. Maksimova I.A., Yurkov A.M., Chernov I. Yu. Spatial structure of epiphytic yeast communities on fruits of Sorbus aucuparia L. 2009. Izvestiya RAN. Ser. Biol. V. 6. Р. 721—727. (In Russ.)
  24. Nakase T., Suzuki M. Taxonomic studies on Debaryomyces hansenii (Zopf) Lodder et Kreger-van Rij and related species. I. Chemotaxonomic investigations. J. Gen. Appl. Microbiol. 1985. V. 31. P. 49—69. https://doi.org/10.2323/jgam.31.49
  25. Nguyen N.H., Suh S.O., Blackwell M. Five novel Candida species in insect-associated yeast clades isolated from Neuroptera and other insects. Mycologia. 2007. V. 99 (6). P. 842—858. https://doi.org/10.3852/mycologia.99.6.842
  26. Nguyen N.H., Suh S.O., Erbil C.K. et al. Metschnikowia noctiluminum sp. nov., Metschnikowia corniflorae sp. nov., and Candida chrysomelidarum sp. nov., isolated from green lacewings and beetles. Mycol. Res. 2006. V. 110 (3). P. 346—356. https://doi.org/10.1016/j.mycres.2005.11.010
  27. Oro L., Ciani M., Comitini F. Antimicrobial activity of Metschnikowia pulcherrima on wine yeasts. J. Appl. Microbiol. 2014. V. 116 (5). P. 1209—1217. https://doi.org/10.1111/jam.12446
  28. Padgett M., Morrison J.C. Changes in grape berry exudates during fruit development and their effect on mycelial growth of Botrytis cinerea. J. Amer. Soc. Horticultural Sci. 1990. V. 115 (2). P. 269—273. https://doi.org/10.21273/JASHS.115.2.269
  29. Payzullayeva G.P. Recreational potential of natural areas republic of Dagestan: evaluation and outlook for use. Cand. Geogr. Sci. Thesis. Nalchik, 2012. (In Russ.)
  30. Piano S., Neyrotti V., Migheli Q. et al. Biocontrol capability of Metschnikowia pulcherrima against Botrytis postharvest rot of apple. Postharvest Biol. Technol. 1997. V. 11 (3). P. 131—140.
  31. Ribéreau Gayon P., Dubourdieu D., Donèche D. et al. Handbook of Enology, 2nd ed. Wiley, London, 2006.
  32. Riccombeni A., Vidanes G., Proux-Wéra E. et al. Sequence and аnalysis of the genome of the pathogenic yeast Candida orthopsilosis. PLOS One. 2012. V. 7 (4). e35750. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0035750
  33. Robledo-Leal E., Elizondo-Zertuche M., Villarreal-Treviño L. et al. Killer behavior within the Candida parapsilosis complex. Folia Microbiol. 2014. V. 59 (6). Р. 503—506. https://doi.org/10.1093/10.1007/s12223-014-0327-1
  34. Santomauro F., Whiffin F.M., Scott R.J. et al. Low-cost lipid production by an oleaginous yeast cultured in non-sterile conditions using model waste resources. Biotechnology for Biofuels. 2014. V. 7. Р. 34—43. https://doi.org/10.1186/1754-6834-7-34
  35. Santos M.C., Golt C., Joerger R.D. et al. Identification of the major yeasts isolated from high moisture corn and corn silages in the United States using genetic and biochemical methods. J. Dairy Science. 2017. V. 100 (2). P. 1151—1160. https://doi.org/10.31 68/jds.2016-11450
  36. Sun Y., Guo J., Liu F. et al. Identification of indigenous yeast flora isolated from the five winegrape varieties harvested in Xiangning, China. Antonie Van Leeuwenhoek. 2014. V. 105 (3). Р. 533—540. https://doi.org/10.1007/s10482-013-0105-0
  37. Tavanti A., Davidson A., Gow N. et al. Candida orthopsilosis and Candida metapsilosis spp. nov. to replace Candida parapsilosis groups II and III. J. Clin. Microbiol. 2005. V. 43. Р. 284—292. https://doi.org/10.1128/JCM.43.1.284-292.2005
  38. Terenina Y.E., Chernov I.Y. Taxonomic structure of yeast communities associated with invertebrates. 2001. Mikologiya i fitopatologiya. V. 35 (4). Р. 65—73. (In Russ.)
  39. Tokuoka K., Ishitani T., Goto S. et al. Identification of yeasts isolated from high-sugar foods. J. General Appl. Microbiol. 1985. V. 31 (5). Р. 411—427.
  40. Trofa D., Gácser A., Nosanchuk J. Candida parapsilosis, an emerging fungal pathogen. Clinical Microbiology Reviews. 2008. V. 21 (4). Р. 606—625. https://doi.org 10.1128/CMR.00013-08.
  41. Türkel S., Ener B. Isolation and characterization of new Metschnikowia pulcherrima strains as producers of the antimicrobial pigment pulcherrimin. Z. Naturforsch. C.J. Biosci. 2009. V. 64 (5—6). P. 405—410. https://doi.org/10.1515/znc-2009-5-618
  42. Türkel S., Korukluoğlu M., Yavuz M. Biocontrol activity of the local strain of Metschnikowia pulcherrima on different postharvest pathogens. Hindawi Publishing Corporation Biotechnology Research International. V. 2014. Art. 397167. https://doi.org/10.1155/2014/397167
  43. Woolfolk S.W., Inglis G.D. Microorganisms associated with field-collected Chrysoperla rufilabris (Neuroptera: Chrysopidae) adults with emphasis on yeast symbionts. Biol. Control. 2004. V. 29. (2). P. 155—168. https://doi.org/10.1016/S1049-9644(03)00139-7
  44. Газиев М.А., Мусаев А.М., Залибеков М.Д. и др. (Gaziyev et al.) Перспективы использования биоресурсов некоторых видов дендрофлоры Дагестана // Известия ДГПУ. Естественные и точные науки. 2008. № 3 (4). С. 27—32.
  45. Глушакова А.М. (Glushakova) Экология эпифитных дрожжей. Дис. … канд. биол. наук. М.: МГУ, 2006.
  46. Максимова И.А., Юрков А.М., Чернов И.Ю. (Maksimova et al.) Пространственная структура эпифитных дрожжевых сообществ на плодах Sorbus aucuparia L. // Изв. РАН, сер. биол. 2009. № 6. С. 721—727.
  47. Пайзуллаева Г.П. (Payzullayeva) Рекреационный потенциал природных районов республики Дагестан: оценка и перспективы использования. Дис. … канд. геогр. наук. Нальчик: Высокогорный геофизический институт, 2012.
  48. Теренина Е.Е., Чернов И.Ю. (Terenina, Chernov) Таксономическая структура сообществ дрожжей, ассоциированных с беспозвоночными животными // Микология и фитопатология. 2001. Т. 35. № 4. С. 65—73.
  49. Чернов И.Ю. (Chernov) Дрожжи в природе. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2013. 336 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024