16 июля 2023
Rhizophagus irregularis — важный для сельского хозяйства гриб. На нем изучают арбускулярную микоризу, также это самый распространенный грибной компонент биоинокулянтов (живых культур микроорганизмов для улучшения роста растений). До сих пор считалось, что он обладает только одним видом спор.
Световая микроскопия двух типов спор / © New Phytologist
Rhizophagus irregularis формирует микоризу с 72% известных сосудистых растений, что делает его одним из самых распространенных микоризообразователей. Тем не менее даже у таких видов порой находят то, что совсем не ожидалось, — например, принципиально другой морфотип спор.
Вообще, для многих, особенно микроскопических, грибов характерно явление под названием фенотипическая пластичность — то есть способность одного организма порождать разнообразные структуры, которые в «идеальных» условиях должны быть идентичны. То же возможно со спорами: к примеру, споры родственного грибу Rhizophagus clarus варьируются в размерах от 100 до 240 нанометров. В связи с этим внешний вид спор не всегда служит надежным маркером для определения вида, так как может пересекаться у разных грибов (забегая вперед, как раз это обнаружили у R. irregularis).
Авторы работы — биологи из нескольких канадских вузов — культивировали гриб и выявили в нем наличие спор, соответствующих R. irregularis (как это и должно быть), но также там присутствовали иные споры, произошедшие от этого же гриба. Внешне они схожи со спорами R. fasciculatus.
«Нормальным» спорам дали рабочее название morph-1, а «новым» — morph-2. Споры morph-2 изучили при помощи методов микроскопии и секвенирования генов. Гены белка гломалина оказались идентичны, а рибосомальная РНК соответствовала на 99,8%.
Микроскопия двух типов спор. Сверху видны сканирующие электрофотографии, в центре — срезанная оболочка крупным планом (идущие сквозь всю картинку линии причислены к артефактам, так как оставлены алмазным лезвием при резке), внизу — конфокальная микроскопия / © New Phytologist
Впрочем, как отметили ученые, не так сложно различить два вида спор Rhizophagus irregularis: они четко различаются по цвету, толщине оболочки и цветовой реакции на реагент Мельцера (краситель сложного состава для микроскопического окрашивания грибов).
Открытие спор morph-2 у Rhizophagus irregularis ставит под сомнение многие определения видов, сделанные в культурных коллекциях или даже в исследованиях арбускулярной микоризы. Так что теперь стоит пересмотреть имеющуюся информацию, а во время проведения новых исследований учитывать двуликость спор. Кроме того, не исключено, что и другие грибы рода Rhizophagus имеют полиморфные споры.
Исследование опубликовано в журнале New Phytologist 11 июля 2023 года.
