Μελέτη της μορφογένεσης μυκήτων του γένους morchella
Authors: Φιλιππούσης Αντώνιος 
Published: August 2021

Αρχικά διερευνήθηκε η παρουσία και η γεωγραφική κατανομή των μυκήτων Morchellaστην Ελλάδα και εντοπίσθηκαν επτά είδη, τα Μ. rotunda, Μ. crassipes, Μ. vulgaris, Μ.esculenta, Μ. conica, Μ. elata και Μ. deliciosa. Η παρουσία των δύο πρώτων ειδώναναφέρεται για πρώτη φορά στη χώρα μας. Από τη διερεύνηση της γενετικήςποικιλομορφίας 33 στελεχών Morchella (24 στελέχη που απομονώθηκαν από τηνΕλλάδα και 9 στελέχη αλλοδαπής προέλευσης) με τη χρήση μοριακών-DNA δεικτώνκαι συγκεκριμένα της τεχνικής PCR-RAPD διαπιστώθηκε ότι τα στελέχη μπορούν ναομαδοποιηθούν σε δύο διακριτά σύμπλοκα είδη, αφενός στην ομάδα των συμφυών(βάση υμενίου όχι ελεύθερη)-ανοικτόχρωμων ειδών (Μ. esculenta, Μ. rotunda, Μ.vulgaris και Μ. crassipes) και αφετέρου σε αυτή των απεχόντων (βάση υμενίουελεύθερη)-σκουρόχρωμων ειδών (Μ. angusticeps, Μ. elata, Μ. conica, Μ. deliciosa καιΜ. hortensis).Από την μελέτη των οικο-φυσιολογικών τους χαρακτήρων και τωνπεριβαλλοντικών συνθηκών του φυσικού βιοτόπου της Ορεστιάδας Έβρου, ιδιαίτεραεκείνων που σχετίζονται με την εμφάνιση των ασκοκαρπίων τους, επισημάνθηκανγνωστά και μη φυτά-ξενιστές του μύκητα, όπως το σκλήθρο (Alnus glutinosa), η φτελιά(Ulmus campestri), η ψευδακακία (Robinia pseudacacia), η σημύδα (Betulaverrucosa), η δρυς (Quercus pubescens) κ.α. Επίσης παρατηρήθηκε, ότι ηκαρποφόρησή τους επηρεάζεται σημαντικά από τις διαταράξεις του οικοσυστήματοςόπως από πυρκαγιές ή την υλοτόμηση. Η μελέτη των εδαφο-κλιματικών παραμέτρωντου βιοτόπου έδειξε ότι τα εδάφη όπου ενδημεί ο μύκητας είναι πλούσια σε οργανικήουσία, έχουν σύσταση πηλοαμμώδη, pH 6,3-6.8 και λόγο C/N 13/1-17/1. Ακόμη, ηανάλυση των θερμοκρασιακών συνθηκών που επικρατούν στο εδαφικό καιατμοσφαιρικό περιβάλλον κατά τον σχηματισμό και εμφάνιση των ασκοκαρπίωνMorchella, οδήγησε στον καθορισμό των θερμοκρασιακών ορίων εμφάνισης τωνασκοκαρπίων (θερμοκρασία εδάφους άνω των 14 °C και 16 °C για τα βάθη 10 cm και 5cm αντίστοιχα, μαζί με μέση θερμοκρασία αέρα 12±2 °C).Ο σχηματισμός σκληρωτίων στη φύση και η συμβιωτική σχέση των μυκήτωνMorchella με ανώτερα φυτά εντοπίσθηκε με συστηματικές παρατηρήσεις τουκατώτερου τμήματος των ασκοκαρπίων, τόσο in situ όσο και στο ΗλεκτρονικόΜικροσκόπιο Σάρωσης (ΗΜΣ), στα είδη Μ. esculenta, Μ. vulgaris και Μ. rotunda. Καταγράφηκε η εμφάνιση καρποσωμάτων των μυκήτων Μ. vulgaris και Μ. rotunda σεσχηματισμό ομόκεντρων δακτυλίων γύρω από δένδρα Robinia pseudacacia και Ainusglutinosa αντίστοιχα, καθώς και η εμφάνιση ασκοκαρπίων Μ. esculenta στη βάσηνεαρών φυταρίων Rubus tomentosus. Επιπρόσθετα, διαπιστώθηκε η ύπαρξη υπόγειουμυκηλιακού πλέγματος, που σχηματίζει συμπαγές συσσωμάτωμα με την συνύφανσηπολλών τεμαχιδίων εδάφους μαζί με ρίζες γειτονικών φυτών-ξενιστών, καθώς καιυφικών θηκών από σπογγώδη μυκηλιακό ψευδοϊστό που περιβάλλουν ζωντανάτμήματα ανωτέρων φυτών. Οι παρατηρήσεις των μυκο-εδαφικών συσσωματωμάτωνστο ΗΜΣ έδειξαν την ύπαρξη χαρακτηριστικών επαρμάτων στις υφές, την παρουσίαμυκηλιακών κορδονίων καθώς και σκληρωτίων στο έδαφος και επιβεβαίωσαν τονπλευρικό τύπο σχηματισμού τους. Τέλος, διαπιστώθηκε ότι η πυκνότητα τουμυκηλιακού πλέγματος, η συχνότητα των βλαστικών αναστομώσεων μεταξύ των υφώνκαθώς και η έκκριση εξωκυτταρικού συγκολλητικού υλικού αυξάνει με την πρόοδοωρίμανσης των ασκοκαρπίων.Σε 25 απομονώσεις Morchella που αντιπροσωπεύουν οκτώ είδη του μύκητα(περιλαμβάνονται και τρία στελέχη της ATCC) έγινε συγκριτική μελέτη των μικρο-καιμακρομορφολογικών χαρακτηριστικών της αποικίας και αξιολογήθηκαν τα ποιοτικάκαι ποσοτικά χαρακτηριστικά των σκληρωτίων (βαθμός ωριμότητας, διάταξη,συνολικός αριθμός, κατά μέγεθος κατανομή). Ακόμη, προσδιορίσθηκαν τιμές τωνπαραγόντων όπως θερμοκρασία (22-28 °C), σχετική υγρασία (95%), εδαφική υγρασία(34-42%), ανάγκες σε φωτισμό (σκοτάδι), σύνθεση του θρεπτικού υποστρώματος,κυρίως ως προς τις πηγές άνθρακα (μαλτόζη, γλυκόζη, άμυλο, σακχαρόζη) και αζώτου(πεπτόνη, τρυγικό αμμώνιο, ασπαραγινικό οξύ, ουρία) και ο λόγος C/N (10/1-32/1), πουευνοούν την ανάπτυξη του μυκηλίου.Αντίθετα, ο σχηματισμός και η μορφογενετική εξέλιξη των σκληρωτίων έδειξαννα επάγονται σε συνθήκες ημερήσιας διακύμανσης της θερμοκρασίας, με άρισταμεταξύ 14-22 °C και 18-26 °C για τα πρώιμα και όψιμα είδη αντίστοιχα. Ο συνδυασμόςχαμηλής θερμοκρασίας με σχετική υγρασία 75-85%, σκοτάδι, υψηλός λόγος C/N (32/1 -44/1) του υποστρώματος και η παρουσία υδατανθράκων όπως σακχαρόζη, κελλοβιόζη,φρουκτόζη και ινουλίνη έδωσαν τα καλύτερα αποτελέσματα. Σε καλλιέργειες εντόςτρυβλίων με διπλά διαμερίσματα, διαπιστώθηκε ακόμη ότι η θρεπτική βάση τηςαποικίας παίζει σημαντικό ρόλο στη μορφογένεση των σκληρωτίων. η ωρίμανση τωνοποίων εξαρτάται από το είδος του μύκητα και την φορά με την οποία αποικίζει τις ζώνες θρέψης και πενίας. Ανάλογη πορεία ανάπτυξης και ωρίμανσης των σκληρωτίων.αλλά σημαντική αύξηση του μεγέθους τους διαπιστώθηκε σε δοκιμαστικούς σωλήνεςπου περιείχαλ’ οργανικό υπόστρωμα και φτωχό εδαφικό μέσο επικάλυψης.Η διασταύρωση των δεδομένων της ανάπτυξης των ειδών Morchella in situ καιαυτών σε in vitro καλλιέργειες συνέβαλλε στην ανίχνευση ορισμένων μορφογενετικώνδιεργασιών στο θαλλό απομονώσεων Μ. esculenta. Συγκεκριμένα επισημάνθηκε ησπάνια εμφανιζόμενη ατελής μορφή Costantinella cristata, μελετήθηκαν ταμορφολογικά της χαρακτηριστικά και προσδιορίσθηκαν, για πρώτη φορά, παράμετροιπου ευνοούν τον σχηματισμό της in vitro, όπως ανάπτυξη των μυκήτων σε φυσικόθρεπτικό υλικό WMA με C/N 12/1-15/1, στο σκοτάδι, σε θερμοκρασία 10-20 °C καισχετική υγρασία 80-90%. Υπό τις συνθήκες αυτές παρατηρήθηκε σχηματισμός τηςατελούς μορφής και σε στελέχη των ειδών Μ. data, Μ. rotunda και Μ. angusticeps.Ωστόσο διαπιστώθηκε ότι μετά από συνεχείς διαδοχικές καλλιέργειες τωναπομονώσεων αυτών στα συνήθη εργαστηριακά υλικά οι κονιδιοφόροι τουςδιαφοροποιούνται μορφολογικά και στο τέλος παύουν να σχηματίζουν κονίδια.Παρόλα αυτά, η παρουσία της ατελούς μορφής των μυκήτων πουπροαναφέρθηκαν έδειξε να σχετίζεται με την πορεία σχηματισμού των καρποσωμάτωντους, γεγονός που οδήγησε στην καταγραφή και διατύπωση, για πρώτη φορά, μιαςπορείας οντογένεσης των καταβολών των ασκοκαρπίων κατά την οποία τα όργανα τηςατελούς μορφής λειτουργούν ως αφετηρία μυκηλιακών διαφοροποιήσεων πουδρομολογούν το σχηματισμό ψευδοϊστού καταβολών καρποφοριών.Τα πρωτότυπα αυτά ευρήματα επέτρεψαν τη μελέτη και προσδιορισμόπαραγόντων (θερμοκρασία, σχετική υγρασία, φωτισμός, λόγος C/N) που διέπουν τηνεπαγωγή των καρποσωμάτων in vitro. Τα καλύτερα αποτελέσματα στα ποιοτικά καιποσοτικά χαρακτηριστικά των καταβολών καταγράφηκαν σε συνθήκες ανάλογες μεαυτές που ευνοούν και τον σχηματισμό της κονιδιακής μορφής, ήτοι σε λόγο C/N 12/1-15/1, υπό την επίδραση χαμηλών θερμοκρασιών 6-16 °C (άριστο15 °C) και σχετικήυγρασία 75-85%. Η αντιπαραβολή των οικο-φυσιολογικών δεδομένων από τον φυσικόβιότοπο των μυκήτων και των μορφογενετικών μελετών σε in vitro καλλιέργειεςοδήγησε στην εξαγωγή χρήσιμων πορισμάτων όσον αφορά τις συνθήκες που επάγουντη μορφογένεση των διαφόρων σταδίων του βιολογικού κύκλου των μυκήτωνMorchella.