Vplyv environmentálnych faktorov na fyziológiu a vývoj Trichoderma spp.

Vplyv environmentálnych faktorov na fyziológiu a vývoj Trichoderma spp.

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
90%
Prevedenie (dizajn)
85%
Diskusná interakcia
100%
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
Ing. Zuzana Oravcová100%100%-
Ing Ivana Kušnierová100%100%100%
Ing Peter Haluz100%100%100%
Ing. Zuzana Brnoliaková PhD.60%40%-
ISBN: 978-80-972360-4-5

Vplyv environmentálnych faktorov na fyziológiu a vývoj Trichoderma spp.

Noémi Molnárová1 , Svetlana Kryštofová ,
1 Slovenská technická univerzita v Bratislave, Fakulta chemickej a potravinárskej technológie, Ústav biochémie a mikrobiológie, Bratislava, Slovenská republika
nmolnarova@gmail.com

Rod Trichoderma patrí medzi askomycétne vláknité huby. Má pomerne široké využitie – od poľnohospodárstva a biotechnológií až po medicínu. Primárne sa používajú druhy tohto rodu ako biofunicídy vďaka schopnosti antagonizovať iné huby (mykoparazitizmus) a stimulovať obranu rastlín voči patogénom. V priemysle sa využívajú ako zdroj niektorých priemyselne dôležitých enzýmov (celulázy) vrátane tých, ktoré sa používajú pri výrobe biopalív. Využitie má aj v medicíne, pre ktorú produkuje dôležité proteíny (Schuster, Schmoll 2010).

Dôležitým predpokladom pre ich využitie ako biofungicídov v poľnohospodárstve pri ochrane rastlín je ich schopnosť rásť na minimálnych substrátoch, kolonizovať korene rastlín a tvoriť veľké množstvo asexuálnych reprodukčných spór (konídií). Pri vývoji nových biofungicídov je dôležité získanie veľkého množstva konídií. Pri stimulácii konídiácie sa využívajú viaceré environmentálne faktory, ako je svetlo, zdroje dusíka a uhlíka, pH, koncentrácia extracelulárneho vápnika, atď. (Steyaert, 2010). V našom projekte sme sledovali vplyv niektorých environmentálnych faktorov (zdroj dusíka, svetlo, teplota, pH) a ich kombinácií na rast a tvorbu konídií, ako aj úlohu GABA skratu.

GABA skrat pozostáva z troch enzýmov: glutamátdekarboxylázy, GAD, GABA transaminázy, GABAT a sukcinylsemialdehydehydrogenázy, SSADH. GAD je v hubách ako aj iných eukaryotoch lokalizovaná v cytosole, zatiaľ čo GABAT a SSADH v mitochondriách. GABA skrat zohráva významnú úlohu v prepojení uhlíkového a dusíkového metabolizmu. V našom projekte sme na základe fylogenetickej analýzy identifikovali v genóme jednu GAD, ktorá bola aj v minulosti charakterizovaná (Nižnanský, 2013 a 2016), dve GABAT, tri SSADH a dve GABA permeázy. Následne sme uskutočnili traskriptomický profil génov GABA skratu v Trichoderma atroviride, ktorá bola kultivovaná na médiách s NH4NO3 alebo GABA ako jedinými zdrojmi dusíka. Prvotné výsledky naznačili, že medzi týmito médiami existujú určité rozdiely, pričom expresia génov GABA skratu bola pozorovaná na obidvoch médiách.

V našej práci sme tiež hodnotili vplyv mutácie génu gad na rast rodičovského kmeňa T. atroviride F534 a jeho mutantných kmeňov Δgad10Δgad21 na 4 médiách s rôznymi zdrojmi dusíka – PDA, modifikované Czapek-Doxovo médium, kde sme ako jediné zdroje dusíka použili NH4NO3, GABA, respektíve ich kombináciu. Vývoj organizmu sme pozorovali pri svetle ako aj v tme pri 25°C. Pozorovali sme výrazné zmeny v raste a konídiácii v rôznych podmienkach ako aj medzi rodičom a gad mutantami. Pre mutanty bola charakteristická skoršia konídiácia ako aj odolnosť voči nižšej alebo vyššej teplote pri ambientnom pH. V budúcnosti budú charakterizované biokontrolné vlastnosti gad mutantov.  

Poďakovanie: 
Zdroje: 

Nižňanský, L., Kryštofová, S., Vargovič, P., Kaliňák, M., Simkovič, M., Varečka, L., 2013. Glutamic acid decarboxylase gene disruption reveals signalling pathway(s) governing complex morphogenic and metabolic events in Trichoderma atroviride. Antonie Van Leeuwenhoek. doi: 10.1007/s10482-013-9989-y.
Nižňanský, L., Varečka, Ľ., Kryštofová, S., 2016. Disruption of GABA shunt affect Trichoderma atroviride response to nutritional and environmental stimuli. Acta Chimica Slovaca, DOI: 10.1515/acs-2016-0019.
Steyaert, J.M., Weld, R.J., ... Stewart, A., 2010. Reproduction without sex: Conidiation in the filamentous fungus Trichoderma. Microbiology. doi:10.1099/mic.0.041715-0.
Steyaert, J. M., Weld, R. J., & Stewart, A. (2010)b. Isolate-specific conidiation in Trichoderma in response to different nitrogen sources. Fungal Biology. doi.org/10.1016/j.funbio.2009.12.002.
Steyaert, J. M., Weld, R. J., & Stewart, A. (2010)c. Ambient pH intrinsically influences Trichoderma conidiation and colony morphology. Fungal Biology, 114(2–3), 198–208. https://doi.org/10.1016/j.funbio.2009.12.004.
Schuster, A., & Schmoll, M. (2010). Biology and biotechnology of Trichoderma. Applied Microbiology and Biotechnology, 87(3), 787–799. https://doi.org/10.1007/s00253-010-2632-1.

Diskusia