Wyniki niniejszej pracy wskazują na wyraźną zależność oporności na skażenie od tego, czy szczepy grzybów mikoryzowych pochodziły z terenów czystych czy zanie-czyszczonych (rys. 3, 4, 5, 6). Sugeruje to istnienie mechanizmów adaptacyjnych do skażenia metalami ciężkimi. Podobne zależności wykazał Colpaert i wsp. [2000], ba-dając adaptację grzybów do zwiększonych stężeń cynku i kadmu oraz Krupa [1997], który w warunkach laboratoryjnych testował grzyby mikoryzowe na oporność wobec cynku, kadmu i ołowiu. Wyniki te zgodne są także z doniesieniami Aggangana i wsp. [1998], którzy badając tolerancję Pisolithus na zwiększone stężenia niklu i chromu stwierdzili, że szczepy izolowane z terenów zanieczyszczonych są bardziej tolerancyjne na te metale niż szczepy pochodzące z terenów czystych. Podobną prawidłowość wyka-zali Leski i wsp. [1995], badając zależność akumulacji glinu przez szczepy S. luteus w zależności od ich pochodzenia. Baker i wsp. [2000] sugerują nawet, że zdolność do akumulacji metali koreluje się ze zdolnością do adaptacji. Jednak zjawiska adaptacji nie można uznawać za obligatoryjne. Hipotezy o przystosowywaniu się grzybów do zwięk-szonych koncentracji metali ciężkich nie potwierdzają dla przykładu wyniki Colpaerta i van Assche [1987]. Z kolei Rudawska i Leski [1998], badając tolerancję P. involutus na jony glinu, stwierdzili bioakumulację tego pierwiastka w strukturach grzybowych, jed-nak określając w hodowlach płynnych tolerancję na Al grzybów pochodzących z miejsc zanieczyszczonych i czystych, nie stwierdzili wyraźnej różnicy pomiędzy szczepami. Te pozorne sprzeczności mogą świadczyć o dużej roli zróżnicowania szczepowego
Piotr Krupa 184
w obrębie gatunków grzybów. Różnorodność grzybów zdolnych do tworzenia związ-ków ektomikoryzowych jest ogromna. Nowoczesne techniki biologii molekularnej, oparte na analizie DNA wykazują istnienie różnic nie tylko w obrębie gatunków, ale także wewnątrzgatunkowych. Grzyby ektomikoryzowe cechują się naturalną zmienno-ścią genetyczną, która ujawnia się w ich fizjologii i ekologii. Zmiany te mogą dotyczyć zdolności do kolonizacji korzeni, grubości wytwarzanej mufki czy głębokością sieci Hartiga. Te same gatunki często różnią się aktywnością enzymatyczną, np. dwa różne szczepy Laccaria bicolor ujawniały odmienną aktywność kwaśnej fosfatazy, zależnie od pokolenia rodzicielskiego, z jakiego się wywodziły [Galli i wsp., 1994]. Posiadanie przez szczepy grzybów ektomikoryzowych pewnych unikatowych cech, nadających im wyjątkowy charakter może mieć duże znaczenie praktyczne. Są cenne przy selekcji grzybów służących do sztucznej inokulacji siewek. Zastanawiający jest mechanizm zachowywania cech przystosowawczych przez grzyby. Wiadomo, że tylko strzępki dikariotyczne (grzybnia wtórna) są w stanie wytwarzać owocniki, w których dochodzi do zlewania jąder dikariotycznych, a powstałe po mejozie spory dają wzrost w postaci homokariotycznych strzępek. Wśród heterotallicznych podstawczaków wyróżnić mo-żemy dwie grupy grzybów: gatunki bipolarne (około 25%) i tetrapolarne (około 75%). U gatunków bipolarnych, czyli takich, które wytwarzają dwa typy strzępek płciowych, za kompatybilność pomiędzy homokarionami odpowiada tylko pojedynczy czynnik A. Z kolei u gatunków tetrapolarnych (tu należy większość grzybów mikoryzowych, np.: Hebeloma cylindrosporum, Laccaria laccata), wytwarzających cztery typy strzępek płciowych, za zgodność odpowiadają dwa czynniki, określone jako A i B [Debaud i wsp., 1995]. Taki system zapewnia większą kontrolę, gdyż w wyniku krzyżowania otrzymujemy specyficzne dikariony, które mogą być utworzone tylko przez konkretne i dopasowane pod względem czynników A i B strzępki jednojądrowe. Zjawisko to ogra-nicza zdolność do bioróżnorodności, jednak z drugiej strony zapewnia zachowanie unikatowych cech w przypadku, gdy mykobiont takie posiada. Konsekwencją takiego sposobu krzyżowania jest też istnienie wewnątrzsterylnych ras i podzbiorowości w obrębie gatunku [Lemke i wsp., 1995]. Choć nie do końca wyjaśnione są mechanizmy adaptacji grzybów do niekorzystnych warunków środowiska, w świetle przedstawio-nych wyników i cytowanej literatury zjawisko to wydaje się być udowodnione. Fakt ten obliguje do zwracania uwagi na pochodzenie grzybów wykorzystywanych do sztucznej mikoryzacji siewek.
WNIOSKI
1. W glebach skażonych stwierdzono występowanie i aktywność mikoryzową ga-tunków: Amanita muscaria, Suillus luteus, Xerocomus badius, Lactarius rufus.
2. Na ternie kontrolnym (czystym) występowało większe zróżnicowanie gatunkowe grzybów mikoryzowych.
3. Izolaty grzybów pochodzące z terenów zanieczyszczonych cechują się większą opornością na kadm.
Adaptacja grzybów ektomikoryzowych … 185
PIŚMIENNICTWO
Aggangan N.S., Dell B., Malajczuk N.: 1998. Effects of chromium and nickel on growth of the ectomycorrhizal fungus Pisolithus and formation of ectomycorrhizas on Eucaliptus urophylla S. T. blacke. Geoderma, nr 84, 15–27.
Baker A.J.M, McGrath S.P, Reeves R.D, Smith J.A.C.: 2000. Metal hyperaccumulator plants: A review of the ecology and physiology of a biological resource for phytoremediation of metal-polluted soils. Phytoremediation of contaminated soil and water. CRC Press, 85– 107.
Colpaert J.V., Vandenkroonhuyse P., Adriaensen K., Vangronsveld J.: 2000. Genetic variation and heavy metal tolerance in the ectomycorrhizal basidiomycete Suillus luteus. New Phytol., nr 147 (2), 367–379.
Colpaert J.V., van Assche J.A.: 1987. Heavy metal tolerance in some ectomycorrhizal fungi. Funct Ecol., nr 1, 415–421.
Debaud J.C., Marmeisse R., Gay G.: 1995. Intraspecific Genetic Variation in Ectomycorrhizal Fungi. W: Mycorrhiza. Varma A., Hock B. (Eds.) Springer – Verlag, Berlin – Heidelberg – New York, 79 – 109.
Galli U., Schuepp H., Brunold C.: 1994. Heavy metal binding by mycorrhizal fungi. Physiol. Plant., nr 92, 364–368.
Godbold D.L., Jantschke G., Winter S., Marschner P.: 1998. Ectomycorrhizas and amelioration of metalstress in forest trees. Chemosphere, nr 36, 757–762.
Kabata-Pendias A., Pendias H.: 1999. Biogeochemia pierwiastków śladowych. PWN. Warszawa, s. 400.
Krupa P.: 1997. Inhibition of selected heavy metals translocation through mycorrhizal fungi and process dependance on the fungal symbiont. Pol. J. Envir. Studies, nr 6 (2), 35–38. Krupa P.: 2003. The role of ectomycorrhizal fungi in heavy metal polluted areas. Pol. J. Natural
Sci., nr 15 (3), 629–636.
Krupa P., Kozdrój J.: 2004. Accumulation of heavy metals by ectomycorrhizal fungi colonizing birch trees growing in an idustrial desert soil. World J. Microbiol. Biotech., nr 20 (4), 427–430.
Lanfranco L.: 1998. Molecular approaches to investigate biodiversity in Mycorrhizal fungi. [W:] Varma A. (Ed) Mycorrhiza manual. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 353– 372.
Lemke P.A., Singh N.K., Temann U.A.: 1995. Genetic transformation of ectomycorrhizal fungi. [W:] Mycorrhiza Manual. Varma A., Hock B. (Eds.) Springer – Verlag. Berlin – Heidel-berg – New York, 137–151.
Leski T., Rudawska M., Kieliszewska-Rokicka B.: 1995. Intraspecific aluminium response In Suillus luteus, an ectomycorrhizal symbiont of Scot pine. Acta Soc. Bot. Pol., nr 64, 97–105. Leyval C., Turnau K., Haselwandter K., 1997. Effect of heavy metal pollution on mycorrhizal
colonization and function: physiological, ecological and applied aspects. Mycorrhiza, nr 7, 139–153.
Rudawska M., Leski T.: 1998. Aluminium Tolerancje of different Paxillus involutus Fr. strains originating from polluted and nonpolluted sites. Acta Societatis Bot. Pol., nr 67 (1), 115– 122.
White T. J., Bruns T., Lee S., Taylor J.: 1990. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. [W:] Innes M.A., Gelfand D.H., Sninsky J.J., White T.J. : PCR-Protocols: A Guide to Methods and Applications. Academic Press, New York, 315–322.
Wilkinson D.M., Dickinson N.M.: 1995. Metal resistance in trees: The role of mycorrhizae. Oikos, nr 72, 298–300.
Piotr Krupa 186
ADAPTATION OF ECTOMYCORRHIZAL FUNGI FOR GROWTH IN HEAVY-METAL CONTAMINATED SOILS
S u m m a r y
In this paper, it was identified the fungi that formed mycorrhiza with pinus growing around steel works in Miasteczko Śląskie. The studies were carried out with fungi colleted directly from roots and was performed by comparing patterns of restriction fragments of fungal ITS products with patterns of restriction fragments of ITS obtained from fruiting bodies of fungi belonged to Basidiomycetes. Before the restriction analysis the amplification of ITS r-DNA using the PCR-RFLP method was done. The aim of the study was a testing of the resistance level of isola-ted strains of mycorrhizal fungi to cadmium in relation to its origin (polluisola-ted or unpolluisola-ted sites). It has been found that resistance of the same fungal species to high concentrations of heavy me-tals varied and depended on the origin of symbiont. Fungi isolated from contaminated sites are better adapted to high concentrations of cadmium.
KEY WORDS: ectomycorrhiza, mycorrhizal fungi, heavy metals, cadmium