Aynı Habitatı Paylaşan Orkideler Arasındaki Mikorizal İlişkiler ve Simbiyotik Tohum Çimlenmesi

Abstract

Orkidelerin dağılımını ve yerel bolluğunu şekillendirmede mikorizal funguslarla etkileşimlerin önemi giderek daha fazla artmaktadır. Bazı orkide türleri çeşitli fungus ilişkileriyle etkileşime girerken, diğerleri mikorizal partner seçiminde spesifiklik sergiliyor. Dahası, aynı yaşam alanını paylaşan orkideler, potansiyel olarak rekabeti önlemek ve istikrarlı bir şekilde bir arada yaşamayı sağlamak için sıklıkla farklı ortaklarla ilişkiler kurar. Bununla birlikte, mikorizal partnerlerdeki farklılıkların tohum çimlenmesini ve ardından gelen protokorm oluşumunu ne ölçüde etkilediği tam olarak aydınlatılamamıştır.. Bu çalışmada, farklı fungus izolatları kullanılarak Anacamptis papilionacea (L.) R.M Bateman, Pridegeon & M.W.Chase, Neotinea tridentata (Scop.) R.M Bateman, Pridegeon & M.W.Chase, Orchis provincialis Balb.ex Lam. & DC., Serapias orientalis (Greuter) H.Baumann künkele, and Spiranthes spiralis (L.) Chevall arasındaki mikorizal ilişkiler ve tohumlarının çimlenmesi ve gelişimi in vitro, ex vitro ve in situ simbiyotik yaklaşımlarla araştırılmıştır. Funguslar, aynı habitatta bulunan orkide köklerinden ve protokormlardan izole edilmiştir. Ayrıca orkide türleri ve protokormlara ait mikoriza toplulukları da belirlenmiştir. Toplamda 13 fungal izolatı (6 Rhizoctonia benzeri ve 7 Rhizoctonia dışı izolatı). Bu OrM fungusları arasında, N.tridentata'dan izole edilen NT2, in vitro ve in situ yöntemleri ile S. spiralis tohumlarının çimlenmesini teşvik edebilmiştir. O.provincialis'ten izole edilen izolatı OP3, in vitro ve in situ çimlenme yöntemleri altında S.orientalis tohumlarının çimlenmesini fide aşamasına kadar teşvik edebildi. A.papilionaceae, kendi köklerinden elde edilen bir fungus olan AP1 kullanılarak farklı çimlenme oranlarında in vitro ve in situ tohum çimlendirmesi yoluyla çimlendirilmiştir. O.provincialis tohumları, protokormlardan izole edilen bir fungus (PR4) kullanılarak yalnızca in situ çimlendirme yöntemiyle çimlendirildi. Hiçbir OrM fungusu, ex vitro koşullar altında orkide tohumlarının çimlenmesini destekleyemedi. Mikorizal topluluklar türler ve protokormların arasında önemli farklılıklar gösterdi. Orkide türleriyle ilişkili mikorizal topluluklar, başta Ceratobasidiaceae ve Tulasnellaceae familyaları olmak üzere farklı familyalara ait geniş aralık fungusları içermektedir.

The significance of interactions with mycorrhizal fungi in shaping the distribution and local abundance of orchids has gained increasing recognition. While certain orchid species engage with diverse fungal associates, others exhibit specificity of mycorrhizal partners. Co-occurring orchids often form associations with distinct partners, potentially to prevent competition and ensure stable coexistence. However, the extent to which variances in mycorrhizal partners directly impact seed germination and subsequent protocorm formation remains largely unexplored. This study investigated, the mycorrhizal relationships between Anacamptis papilionacea (L.) R.M Bateman, Pridegeon & M.W.Chase, Neotinea tridentata (Scop.) R.M Bateman, Pridegeon & M.W.Chase, Orchis provincialis Balb.ex Lam. & DC., Serapias orientalis (Greuter) H.Baumann künkele, and Spiranthes spiralis (L.) Chevall and the germination and development of its seeds via in vitro, ex vitro, and in situ symbiotic approaches using different fungal isolates that were isolated from orchids roots and protocorms found in the soil of the habitat. Also, mycorrhizal communities related to orchid species and protocorms were determined. In total, 13 fungal associates (6 Rhizoctonia-like and 7 non-Rhizoctonia isolates). Among these OrM fungi, NT2 from N.tridentata was able to promote seed germination of S. spiralis via in vitro and in situ methods. OP3 from O.provincialis was able to promote seed germination of S.orientalis up to the seedling stage under the in vitro and in situ germination methods. A.papilionaceae was germinated via in vitro and in situ seed germination with different germination rates using AP1, a fungus from the roots of A.papilionaceae. O.provincialis seeds were germinated only under the in situ germination method using a fungus isolated from protocorms (PR4). No OrM fungi were able to promote seed germination under ex vitro conditions. The mycorrhizal communities differed significantly between species and protocorms. Mycorrhizal communities associated with orchid species comprised a wide range of fungi belonging to different families, mainly Ceratobasidiaceae and Tulasnellaceae families, respectively.