"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF8583
ETF8583 "Kandseente viljakehades elunevate organismide mitmekesisus (1.01.2011−31.12.2014)", Kadri Põldmaa, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Ökoloogia- ja Maateaduste Instituut.
ETF8583
Kandseente viljakehades elunevate organismide mitmekesisus
Diversity of multitaxon assemblages associated with fruitbodies of basidiomycetes
1.01.2011
31.12.2014
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.4. Ökoloogia, biosüstemaatika ja -füsioloogiaB290 Süstemaatiline botaanika, taksonoomia, morfoloogia, fütogeograafia, kemotaksonoomia, mittesoontaimede füsioloogia 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt100,0
PerioodSumma
01.01.2011−31.12.201110 200,00 EUR
01.01.2012−31.12.201210 200,00 EUR
01.01.2013−31.12.201310 200,00 EUR
01.01.2014−31.12.201410 200,00 EUR
40 800,00 EUR

Lehikseente viljakehad on eriomane kasvukeskkond kindlatele organismidele. Nende hulgas tuntakse rohkelt seeni ja putukaid, samas kui mikroorganismide kohta on vaid väga vähest teavet. Siiani puuduvad võrdlevad hinnangud seenkaaslejate organismide mitmekesisustest erinevate peremeessenerühmade lõikes. Kavandatad projekt ühendab endas seente viljakehades elunevate seente ja putukate alase kohapealse kompetentsi, üritades arendada metoodikat teiste mikroorganismide tuvastamiseks. Sünergistlikust käsitlusest oodatakse uut teavet keerukate, mitme partneriga seenekesksete ühenduste toimimisest looduses. Üldiseks eesmärgiks on tuvastada taoliste komplekside mitmekesisust ja selle sõltuvust organismide päritolust, keskkonnast ja partnerite vahelistest interaktsioonidest tingitud mõjudest. Kavas on keskenduda putukatele, seentele ja bakteritele, kes elavad üheaastaste pehmete viljakehadega ektomükoriisat moodustavate lehikseente viljakehades. Iseseisvad püstitatud ülesanded hõlmavad järgmist: 1) iga viljakehades eluneva organismirühma mitmekesisuse hindamine valitud peremeesseente taksonites; 2) kaaslejate peremeessõltuvuse kirjeldamine ja võrdlemine; 3) kaaslejate mitmekesisuse erinevuse määramine peremeestaksonite kaupa ja seda mõjutavate faktorite tuvastamine. Samuti kavandame uurida fülogeneetiliste lahknemiste kokkulangevust üksikute kaaslejarühmade ja nende peremeesseente arengus ning teha kindlaks tuvastamata seoseid mõningate kärbseperekondade ja ektomükoriisaseente vahel, millele viitavad nende kattuvad levikumustrid. Kõigi kogutavate eksemplaride kohane metaandmestik talletatakse rahvusvahelises UNITE andmebaasis kasutades veebiliidest PlutoF. Mõlemat platvormi on kavas täiustada, et võimaldada kaaslevate organismide erineval tasemel seotud andmete sisestamist ja väljundina esitamist. Suur osa seenkaaslejate alasest originaal- ja kirjanduse andmestikust tehakse kättesaadavaks veebi kaudu. Oodatavad tulemused võimaldavad lisada unikaalset teavet peremeesspetsiifilisuse evolutsiooni alaste üldistuste tegemiseks. Ühtlasi täiendatakse rahvusvahelisi geenijärjestuste andmebaase põhjalikult annoteeritud järjestustega seal puudulikult esindatud organismirühmade osas. See aitab kaasa üha enam keskkonnaproovidest molekulaarselt määratava bioloogilise mitmekesisuse täpsemale hindamisele. Tulemused omavad tähtsust ka praktilise looduskaitse seisukohast - makroseente kasutamisel suunisliikidena, et võimaldada nendega kaaslevate organismide liigirikkuse kaitsmist.
Fungal fruitbodies of mushroom-forming Homobasidiomycetes represent a specific environment hosting particular organisms. Besides ample information on fungicolous fungi and insects, only very scattered evidence is available on the occurrence of fruitbody-inhabiting microorganisms. The variation across the assemblages associated with fungal fruitbodies has never been assessed in a multipartite context. The current project is planned to merge the existing expertise on fungi and insects inhabiting fungal fruitbodies, along with developing methods for detecting also other associated microorganisms. The synergistic approach is bound to give novel information on the functioning of complex multipartite fungus-mediated relationships, providing unique data for comprehensive generalisations on the patterns of host specificity evolution and cocladogenesis. Planned multigene analyses in combination with existing morphological expertise will likely lead to the development of DNA barcodes. The individual studies aim to unreveal the diversity of multiorganismal assemblages associated with fruitbodies of selected basidiomycetes, estimating the relative contribution of phylogenetic, environmental and interaction effects on their composition. Within such assemblages we plan to focus on insects, fungi and bacteria. The fungal fruitbodies to be sampled include soft, annual mushroom-forming basidiomata of selected, mostly ectomycorrhizal taxa of Homobasidiomycetes. The more specific tasks of the proposed project include: 1) qualitatively and quantitatively describing the diversity of each group of fruitbody associates across the selected basidiomycetes; 2) quantifying and comparing the degree of host specificity of the associates; 3) to identify the degree of difference in the diversity of associates among host taxa. We also plan to detect evidence of correlated evolution of selected associates and to test the association of particular genera of fungus gnats with fruitbodies of ecomycorrhizal fungi as suggested by their overlapping distibution patterns. Metadata on all collected specimens will be uploaded to the UNITE database via the intraweb PlutoF that both will be improved to enable submitting and retrieval of variously linked data on associated organisms. Adding adequately annotated reference sequences to public databases will provide valuable means for future biodiversity assessments that are more frequently based on environmental sampling.
Projekti eesmärgiks oli lehikseente viljakehades elunevate organismirühmade mitmekesisuse ja peremeesspetsiifilisuse hindamine. Lisaks uuriti liikide piiritlemist, geograafilist levikut, fülogeneesi ja peremeessuhete mustreid seentoiduliste organismide valitud rühmades. Selleks ühendati viljakehades elavate seente ja putukate alane kompetents ja töötati välja metoodika bakterite mitmekesisuse tuvastamiseks. Morfoloogia kõrval rakendati DNA triipkoodistamist ning fülogeneesianalüüse. Seenparasiitide liike piiritleti esmakordselt multigeensete fülogeneesipuude ja sarnasuslävenditel leitud liigihüpoteeside alusel. Seentoiduliste putukatel kasutati esmakordselt molekulaarseid markereid liikide piiritlemisel taksonoomilistes ja ökoloogilistes töödes ning kirjeldati 60 uut liiki ning mitmekesisuse mustreid eri rühmades. Viljakehades elavate bakterite tuvastamiseks kasutati puhaskultuuri eraldamist ning esmakordselt ka nn uue põlvkonna sekveneerimise metoodikat. UNITE andmebaasi edasiarendamisel panustati seenkaaslejate kohase info sisestusvõimaluste parendamisele, lisades andmebaasi hulgaliselt originaal- ja kirjandusandmeid. Mahuka materjali DNA järjestuste analüüs näitas peremehespetsiifilisuse ja geograafilise isolatsiooni erinevat rolli parasiitseente liikide kujunemisel ja piiritlemisel, andes õige määrangu maailma seenekasvatustes haigustekitajatena levinud seenetüvedele. Kasutades esmakordselt kvantitatiivset andmestikku, leiti et seenesääskede mitmekesisus sõltub nende toiduks olevate seente viljakehade taksonoomilisest ja ökoloogilisest mitmekesisusest boreaalses metsas. Interaktsioonide analüüs tõendas, et saprotroofsetest ja ektomükoriisaseentest toituvate sääskede kooslused erinevad oluliselt ning et senistes töödes on ülehinnatud polüfaagide osakaalu, alahinnates peremeesspetsiifilisuse osa. Selgus, et seeneperekond on peamine spetsialiseerumise tase seenesääskede hulgas. Seene- ja putukarühmades tuvastatud ökoloogiliselt kitsalt spetsialiseerunud ja laia spektriga liigid näitavad, et spetsialiseerumise määr ei ole fülogeneetiliselt konserveerunud.