Цитокинины грибов

Abstract

Веденичова Н. П., Косаківська І. В. Цитокініни грибів. Грибам належить значна роль у функціонуванні екосистем. Вони становлять надзвичайну практичну цінність як продукти харчування та об’єкти біотехнологічних розробок. Одноча сно деякі види є причиною серйозних захворювань. Гриби різних таксономічних та трофіч них груп здатні продукувати фітогормони, зокрема цитокініни. Дослідження цитокінінів грибів були розпочаті півстоліття тому, проте досі не існує єдиної думки щодо функцій, які вони виконують в регуляції процесів росту і розвитку цих організмів. В огляді проаналізовано відомості щодо результатів вивчення якісного складу синтезованих грибами цитокінінів, екзогенного впливу гормонів на ріст грибів у культурі та in situ, змін у фізіології й метаболізмі грибів унаслідок генетичних трансформацій, пов’язаних з цитокінінами. Більшість грибів тісно взаємодіє з рослинами, утворюючи асоціації як дружнього (симбіоз), так і ворожого характеру (паразитизм). В обох випадках для перетворення метаболізму рослини-хазяїна на свою користь гриби використовують комплекс речовин-ефекторів, до складу яких входять цитокініни. Задля ураження рослин гриби паразитичної природи маніпулюють як власними генами біосинтезу і метаболізму цитокінінів, так і відповідними генами рослини-хазяїна. Прояви такої взаємодії залежать від природи патогена і застосованої ним стратегії, а також від реактивності імунної системи окупованого організму. При дослідженні симбіотичної взаємодії грибів і рослин, зокрема формування арбускулярної мікоризи, отримано суперечливі дані, які свідчать про непрямий вплив цитокінінів. Окремо обговорено роль цитокінінів у розвитку макроміцетів, які складають несистематичну групу грибів, здатних формувати макроскопічні плодові тіла. Цитокініни виявлено як у вегетативному міцелії, так і в карпофорах макроміцетів. Встановлені закономірності динаміки їхнього накопичення дозволяють розглядати гормони цього класу як потенційні регулятори росту грибів. В огляді наголошується, що цитокініни грибів вивчено недостатньо повно. Розуміння ж механізмів розвитку грибів та виявлення речовин, здатних їх контролювати, дозволило б удосконалити біотехнології з використанням грибів як сировини для потреб медицини й харчової промисловості.

Веденичева Н.П., Косаковская И.В. Цитокинины грибов. Грибам принадлежит важная роль в функционировании экосистем. Они чрезвычайно ценны как продукты питания и объекты биотехнологических разработок. В то же время некоторые виды являются причиной серьезных заболеваний. Грибы различных таксономических и трофических групп способны продуцировать фитогормоны, в частности цитокинины. Исследования цитокининов грибов были начаты полвека тому назад, однако до сих пор не существует единого мнения о функциях, которые они выполняют в регуляции процессов роста и развития этих организмов. В обзоре проанализированы сведения о качественном составе синтезированных грибами цитокининов, экзогенном влиянии гормонов на рост грибов в культуре и in situ, изменений в физиологии грибов вследствие генетических трансформаций, связанных с цитокининами. Большинство грибов тесно взаимодействуют с растениями, создавая ассоциации как дружественного (симбиоз), так и враждебного характера (паразитизм). В обоих случаях для изменения в свою пользу метаболизма растения-хозяина грибы используют вещества-эффекторы, в состав которых входят цитокинины. С целью заражения растений грибы паразитической природы манипулируют как собственными генами биосинтеза и метаболизма цитокининов, так и соответствующими генами растения-хозяина. Проявления такого взаимодействия зависят от природы патогена и примененной им стратегии, а также от реактивности иммунной системы оккупированного организма. При исследовании симбиотических взаимоотношений грибов и растений, в частности формирования арбускулярной микоризы, получены противоречивые данные, которые свидетельствуют о непрямом характере действия цитокининов. Отдельно обсуждается роль цитокининов в развитии макромицетов, которые составляют несистематическую группу грибов, формирующих макроскопические плодовые тела. Цитокинины обнаружены как в вегетативном мицелии, так и в карпофорах макромицетов. Установленные закономерности динамики накопления позволяют рассматривать гормоны этого класса как потенциальные регуляторы роста грибов. В обзоре сделано заключение, что цитокинины грибов изучены недостаточно полно. Понимание же механизмов развития грибов и выявление веществ, контролирующих их, позволили бы усовершенствовать биотехнологии, использующие грибы в качестве сырья для потребностей медицины и пищевой промышленности.

N.P. Vedenicheva, І.V. Kosakivska. Cytokinins in fungi. Fungi play an important role in functioning of ecosystems, and are of great practical value as food and biotechnological subjects. At the same time, they are cause of many serious diseases that are very difficult to deal with. Mushrooms of different taxonomic and trophic groups are capable of producing phytohormones, in particular cytokinins. Studies of fungal cytokinins were started half a century ago, but there is still no clear opinion on the functions they perform in growth and development of these organisms. The review analyzes data obtained over the years regarding results of studying qualitative composition of cytokinins synthesized by fungi, exogenous influence of hormones on growth of fungi in culture and in situ, changes in physiology and metabolism of fungi due to genetic transformations related to cytokinins. Most fungi exist in close interaction with plants, forming associations both friendly (symbiosis) and hostile (parasitism). In both cases, they convert a host plant metabolism in their favor by effector substances, which include cytokinins. For the purpose of plant damage, fungi of a parasitic nature are manipulated by both their own genes for cytokinin biosynthesis and metabolism, and by the corresponding genes of host plant. Manifestations of such interaction depend on the nature of pathogen and its strategy, as well as the reactivity of immune system of an occupied organism. In study of symbiotic relationships of fungi and plants, in particular formation of arbuscular mycorrhiza, some contradictory data was obtained, which testify to the indirect action of cytokinins. The role of cytokinins in development of macromycetes, which constitute an unsystematic group of fungi capable of forming macroscopic fruiting bodies, is discussed separately. Cytokinins have been found both in vegetative mycelium and carpophores of macromycetes. The patterns of their dynamics allow us to consider hormones of this class as potential regulators of mushroom growth. In general, cytokinins of fungi have been studied insufficiently. Understanding of mechanisms of fungi development and identification of substances that can control them would improve biotechnology using fungi as raw materials for medicine and agricultural production.