Physiology and ecology of saprotrophic basidiomycetes degrading dead plant biomass

Abstract

Práce se zabývá saprotrofními basidiomycety rozkládajícími odumřelou rostlinou biomasu, které se výraznou měrou podílí na rozkladu organické hmoty v půdě a tím i na koloběhu uhlíku a minerálních látek v prostředí. Pozornost je věnována jejich roli při degradaci opadu a dřeva a jejich vlivu na mikrobiální společenstvo. V experimentech byly použity tři basidiomycete izolované z opadu dubového lesa: Hypholoma fasciculare, Rhodocollybia butyracea a Gymnopus sp. Ačkoli všechny tři kmeny degradovaly dubový opad za sterilních i nesterilních podmínek, rychlost degradace a produkce extracelulárních enzymů zodpovědných za degradaci se mezi jednotlivými izoláty výrazně lišila. Všeobecně však bylo možno rozklad způsobený těmito houbami přirovnat k typu rozkladu způsobeného houbami bílé hniloby. Všechny izoláty produkovaly lakázu, manganovou peroxidázu, endoglukanázu, endoxylanázu, β-glukozidázu a β-xylozidázu. Díky lokálnímu výskytu mohly tyto houby způsobit prostorovou variabilitu širokého spektra produkovaných enzymových aktivit. Prostorová variabilita enzymových aktivit byla v různých hloubkách horizontu pozorována současně s množstvím houbové biomasy a rovněž se složením mikrobiálního společenstva. Gradient těchto veličin byl pozorovatelný v měřítku menším než jsou jednotlivé půdní horizonty. Houby během...

My thesis is focused on soil saprotrophic basidiomycetes, their role in the decomposition of dead plant biomass and interactions with other members of microbial community since these fungi play a particularly important role in biotransformation of soil organic matter and therefore also in the cycling of carbon and mineral nutrients. Three litter-decomposing basidiomycetes isolated from Quercus petraea forest: Hypholoma fasciculare, Rhodocollybia butyracea and Gymnopus sp., efficiently degraded oak litter under both sterile and nonsterile conditions, but the rate of degradation and lignocellulolytic enzyme production considerably differed among isolates. Generally, the degradation caused by these isolates resembled decay caused by white-rot fungi. The fungi produced a broad range of lignocellulose-degrading enzymes: laccase, Mn- peroxidase, endo-1,4-β glucanase, endo-1,4-β xylanase, β-glucosidase and β-xylosidase. Saprotrophic basidiomycetes thus probably contribute to the observed spatial variability in extracellular enzyme activities in the upper soil horizon in oak forest. Spatial differences in enzyme activities were accompanied by differences in the microbial community composition, the relative amount of fungal biomass decreased with soil depth. The vertical gradients in soil occured at a small...