SZENT ISTVÁN EGYETEM NÉHÁNY SZIKI NÖVÉNY ÉS A RIZOSZFÉRA MIKROORGANIZMUSOK KÖZÖTTI INTERAKCIÓK. Doktori értekezés tézisei.

Hasonló dokumentumok
Talaj- és RHIZO-biológiai tulajdonságok DINAMIkája és befolyásolhatósága stressz-körülmények között

A nehézfémek, a mikrobák és a magasabb rendű növények közötti kölcsönhatások értékelése és a Gödöllői Mikrobiológiai Műhely

Növény mikroba kölcsönhatások és néhány talajtulajdonság közötti összefüggés hazai szikeseken

SZENT ISTVÁN EGYETEM NÉHÁNY SZIKI NÖVÉNY ÉS A RIZOSZFÉRA MIKROORGANIZMUSOK KÖZÖTTI INTERAKCIÓK. Doktori értekezés. Füzy Anna.

Pannon löszgyep ökológiai viselkedése jövőbeli klimatikus viszonyok mellett

Elymus elongatus cv. Szarvasi-1 energiafű talajfüggő biomassza produkciója és néhány rhizobiológiai tulajdonsága. Czakó-Vér Klára 1 Biró Borbála 2

Új tudományos eredményei közül az alábbi, fontosabb megállapításokat emelem ki:

A magbank szerepe szikes gyepek fajgazdagságának fenntartásában

A KUTATÁS CÉLJA, A MUNKATERVBEN VÁLLALT KUTATÁSOK ISMERTETÉSE

KOMPLEX ÉS HATÉKONY BIOREMEDIÁCIÓS TECHNOLÓGIÁK KIFEJLESZTÉSE SZENNYEZETT TALAJOK KÁRMENTESÍTÉSÉRE

A Soproni Talajbiológiai Iskolá -tól a Gödöllői Mikrobiológiai Műhely -ig A Magyar Talajtani Társaság Talajbiológiai Szekciójának 57 éve

Összefoglalás

Fiatal kutatói beszámoló

Éghajlatbarát mezőgazdaság? dr.gyulai Iván, Ökológiai Intézet

OTKA NN Szabó András és Balog Kitti

Makroelem-eloszlás vizsgálata vizes élőhely ökotópjaiban

Szárazodás és annak következményei az Ugróvillás rovarokra (Collembola) TÉMAVEZETŐ: DOMBOS MIKLÓS PH. D.

A szója oltás jelentősége és várható hozadékai. Mándi Lajosné dr

Hosszú távú vizsgálat jobban kimutatja a társulási szabályok változásait a másodlagos szukcesszió során, mint a tér-idő helyettesítés módszere

A TALAJ-NÖVÉNY-LÉGKÖR RENDSZER MODELLEZÉSÉNEK LÉPTÉKFÜGGŐ PROBLÉMÁI

J E L E N T K E Z É S I L A P fokozatszerzésre

A tantárgy besorolása: kötelező A tantárgy elméleti vagy gyakorlati jellegének mértéke, képzési karaktere 100/0 (kredit%)

Antal Gergő Környezettudomány MSc. Témavezető: Kovács József

Enzimaktivitások és a fluoreszkáló pszeudomonasz csíraszámok változása a fehér lóhere (Trifolium repens L.) rizoszférájában sókezelés (NaCl) hatására

Növények búvárruha nélkül stresszválasz belvíz és aszály esetén

Tápanyag antagonizmusok, a relatív tápanyag hiány okai. Gödöllő,

TALAJVÉDELEM XI. A szennyezőanyagok terjedését, talaj/talajvízbeli viselkedését befolyásoló paraméterek

Az oktatás és kutatás színvonalának emelése a Szent István Egyetemen TÁMOP B-11/2/KMR Növényi alapanyag termelés biztonsága alprogram

Kun Ágnes 1, Kolozsvári Ildikó 1, Bíróné Oncsik Mária 1, Jancsó Mihály 1, Csiha Imre 2, Kamandiné Végh Ágnes 2, Bozán Csaba 1

A Hárskúti- fennsík környezetterhelésének vizsgálata az antropogén hatások tükrében

Mikrobiális biomassza és a humuszminőség alakulása trágyázási tartamkísérletben

Génmódosított mikrobiális oltóanyagok és növények alkalmazásának európai jogszabályai

Debrecen-Kismacs és Debrecen-Látókép mérőállomás talajnedvesség adatsorainak elemzése

INTEGRÁLT VÍZHÁZTARTÁSI TÁJÉKOZTATÓ ÉS ELŐREJELZÉS

A HŐMÉRSÉKLET ÉS A CSAPADÉK HATÁSA A BÜKK NÖVEKEDÉSÉRE

AGRO.bio. Talaj növény - élet. Minden itt kezdődik

Adatok statisztikai értékelésének főbb lehetőségei

Orchideák szimbionta gombapartnereinek azonosítása egyes hazai erdőkben és felhagyott bányákban

SAVANYÚ HOMOKTALAJ JAVÍTÁSA HULLADÉKBÓL PIROLÍZISSEL ELŐÁLLÍTOTT BIOSZÉNNEL

Öntözés talajszennyezı hatásának igazolása valódi ismétlést nem tartalmazó megfigyelési adatok segítségével

ORSZÁGOS KÖRNYEZETEGÉSZSÉGÜGYI INTÉZET

1. HELYZETÉRTÉKELÉS. A sokévi szeptemberi átlaghoz viszonyított legnagyobb csapadékhiány (20-39 mm) a Szatmári-síkságon jelentkezett.

A talaj vízforgalma és hatása a mezőgazdasági termelésre

PEAC SZŐLÉSZETI ÉS BORÁSZATI KUTATÓINTÉZET,

Baktériumok és gombák kolonizációja génmódosított (Bt-) és izogénes kontroll kukorica rizoszférájában

Duna Stratégia Zöld minikonferencia október 8. A talajvízforgalom szerepe és jelentősége változó világunkban

YaraLiva TM CALCINIT 15.5% N + 19% CaO

Az állományon belüli és kívüli hőmérséklet különbség alakulása a nappali órákban a koronatér fölötti térben május és október közötti időszak során

A Kedvezőtlen Adottságú Területek (KAT) jövője Skutai Julianna egyetemi docens SZIE - Környezet- és Tájgazdálkodási Intézet

A KÖRNYEZETTUDOMÁNYI DOKTORI ISKOLA TAGJAI PH.D. PROGRAMONKÉNT BESOROLVA

1 LATKOVICS GYÖRGYNÉ, 2 FÜLEKY GYÖRGY és 2 TOLNER LÁSZLÓ,

A biogáz gyártás melléktermékének hatása a talaj néhány mikrobiológiai tulajdonságára. Összefoglalás. Summary

A Tócó, egy tipikus alföldi ér vízminőségi jellemzése

Radonkoncentráció dinamikájának és forrásainak vizsgálata a Pál-völgyibarlangban

KÉSŐ AVAR ÜVEGGYÖNGYÖK ÖSSZETÉTEL- VIZSGÁLATA

Anaerob fermentált szennyvíziszap jellemzése enzimaktivitás-mérésekkel

Szakmai törzsanyag Alkalmazott földtudományi modul

Biomatematika 13. Varianciaanaĺızis (ANOVA)

Korszerű eleveniszapos szennyvízkezelési eljárások, a nitrifikáció hatékonyságának kémiai, mikrobiológiai vizsgálata

Talajtakaró anyagok hatása a talajlégzésre homoktalajon

AGROMETEOROLÓGIAI INTÉZETI TANSZÉK

A KUKORICA CSEPEGTETŐ SZALAGOS ÖNTÖZÉSE

Koós Sándor. tudományos segédmunkatárs MTA ATK Talajtani és Agrokémiai Intézet 1022 Budapest, Herman Ottó utca 15.

Nedves, sóterhelt falak és vakolatok. Dr. Jelinkó Róbert TÖRTÉNELMI ÉPÜLETEK REHABILITÁCIÓJA, VÁROSMEGÚJÍTÁS ORSZÁGOS KONFERENCIASOROZAT.

1. HELYZETÉRTÉKELÉS. Országos áttekintésben a márciusi átlaghoz viszonyított legnagyobb csapadékhiány (32 mm) Kapuvár állomáson fordult elő.

A M AGYAR TUDOM ÁNYOS AK ADÉMIA

Oktatói önéletrajz Dr. Udvardy László

Kőolaj- és élelmiszeripari hulladékok biodegradációja

Oktatói önéletrajz Dr. Vermes László

TATABÁNYA LÉGSZENNYEZETTSÉGE, IDŐJÁRÁSI JELLEMZŐI ÉS A TATABÁNYAI KLÍMAPROGRAM

Oktatói önéletrajz Dr. Droppa Magdolna

Oktatói önéletrajz Dr. Droppa Magdolna

Aszálykárok csökkentése biobázisú talajadalék felhasználásával. Záray Gyula professor emeritus

J E L E N T K E Z É S I L A P fokozatszerzésre

Hazai gyepek szénmérlege eltérő időjárású években

A SZULFÁTTRÁGYÁZÁS HATÁSA AZ ŐSZI BÚZA KÉMIAI ÖSSZETÉTELÉRE ÉS BELTARTALMI ÉRTÉKMÉRŐ TULAJDONSÁGAIRA. DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI KALOCSAI RENÁTÓ

Curriculum vitae. DE, Mezőgazdaság-, Élelmiszertudomány és Környezetgazdálkodási. Kar, Természetvédelmi mérnöki Msc, I.

A Mikro-Vital baktériumtrágyák. Elméletek és eredmények

A nagy termés nyomában. Mezőhegyes, szeptember 11.

NITRÁT-SZENNYEZÉS VIZSGÁLATA HOMOKTALAJON

Egyetemi doktori (PhD) értekezés tézisei FONTOSABB AGROTECHNIKAI TÉNYEZŐK HATÁSÁNAK VIZSGÁLATA AZ ŐSZI BÚZA TERMESZTÉSBEN

A növény által felvehető talajoldat nehézfém-szennyezettsége. Murányi Attila. MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet 1022 Budapest Herman Ottó 15.

TERMÉSZETES VÍZMEGTARTÓ MEGOLDÁSOK PILOT PROGRAMJAI ÖNKORMÁNYZATI KOORDINÁCIÓ A GYAKORLATBAN

NÖVÉNYÉLETTAN. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Szikes talajok szerkezete és fizikai tulajdonságai

Főbb szántóföldi növényeink tápanyag- felvételi dinamikája a vegetáció során. Gödöllő, február 16. Tóth Milena

A vízfelvétel és - visszatartás (hiszterézis) szerepe a PM10 szabványos mérésében

INTEGRÁLT VÍZHÁZTARTÁSI TÁJÉKOZTATÓ ÉS ELŐREJELZÉS

ORSZÁGOS KÖRNYEZETEGÉSZSÉGÜGYI INTÉZET FŐIGAZGATÓ

Talaj mikrobiális biomasszatartalom. meghatározásának néhány lehetősége és a módszerek komparatív áttekintése

Kukorica Ukrajnában: betakarítási jelentések rekord termelésről számolnak be

A szennyvíztelepi biogáz termelő fermentációs folyamatok nyomon követése kémiai és biokémiai módszerekkel. Doktori értekezés tézisei.

Erdészeti meteorológiai monitoring a Soproni-hegyvidéken

INTEGRÁLT VÍZHÁZTARTÁSI TÁJÉKOZTATÓ ÉS ELŐREJELZÉS

INTEGRÁLT VÍZHÁZTARTÁSI TÁJÉKOZTATÓ ÉS ELŐREJELZÉS

A HÓBAN TÁROLT VÍZKÉSZLET MEGHATÁROZÁSA AZ ORSZÁGOS VÍZJELZŐ SZOLGÁLATNÁL február 21.

AZ ELSŐDLEGES KÖRNYEZETI KOCKÁZATBECSLÉST MEGALAPOZÓ TALAJVIZSGÁLATOK

Zárójelentés. ICP-OES paraméterek

INTEGRÁLT VÍZHÁZTARTÁSI TÁJÉKOZTATÓ ÉS ELŐREJELZÉS

A Dr. Szalai György Kerekasztal beszélgetés 30 éve. Telkes Róbert igazgató ADUVIZIG

Átírás:

SZENT ISTVÁN EGYETEM NÉHÁNY SZIKI NÖVÉNY ÉS A RIZOSZFÉRA MIKROORGANIZMUSOK KÖZÖTTI INTERAKCIÓK Doktori értekezés tézisei Füzy Anna Gödöllő 2007

A doktori iskola megnevezése: Környezettudományi Doktori Iskola m.b. vezetője: Dr. habil. Barczi Attila Ph.D., egyetemi docens Szent István Egyetem, Környezet- és Tájgazdálkodási Intézet A tudományági részterület megnevezése: Mezőgazdasági-, környezeti mikrobiológia és talaj-biotechnológia vezetője: Prof. Dr. hc. Kecskés Mihály az MTA doktora, egyetemi tanár MTA Környezetvédelmi Mikrobiológiai Tanszéki Kutatócsoport Tudományága: környezettudomány, környezeti mikrobiológia Témavezető: Konzulens: Dr. habil. Biró Borbála az MTA doktora, tudományos tanácsadó és főiskolai tanár MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet Dr. habil. Tóth Tibor az MTA doktora, tudományos tanácsadó MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézet... az iskolavezetőjóváhagyása.. a témavezetőjóváhagyása

A TÉMA AKTUALITÁSA, CÉLKITŰZÉSEK Az alföldi szikes élőhelyek jelentős része védett vagy fokozottan védett. Védetté nyilvánításuk elsősorban az eredeti vegetáció- és élőhelytípusok megőrzése érdekében történt. Ezen területek természetes állapotának a megőrzése, valamint a természetvédelmi szempontú kezelési tervek kialakítása érdekében folyó kutatások elsősorban a vegetáció tér- és időbeni mintázatának, illetve az azt meghatározó és befolyásoló tényezőknek a megismerésére irányulnak. A növényi gyökérrendszerben szoros szimbiotikus vagy lazább kapcsolatban élőmikrobióta is egyike lehet a vegetáció típusát, dinamikáját, egészségi állapotát, alkalmazkodóképességét befolyásoló tényezőknek, de akár indikátora is lehet a vegetáció illetve az ökoszisztéma stabilitásának, egészségének. Célkitűzésünk ennek megfelelően a következővolt: I. Szikes élőhelyek mikrobiológiai monitorozása: A domináns, társulásalkotó növények rizoszférájának mikrobiológiai jellemzése szikes élőhelyeken: mikrobiológiai tulajdonságok vizsgálata, különös tekintettel a mikroszimbionta arbuszkuláris mikorrhiza gombákra (AMF). A biotikus és abiotikus környezeti tényezők szerepének tanulmányozása a rizoszféra mikrobiológiai tulajdonságainak alakulására és a növény mikroba közötti kapcsolatok működésére. Néhány kulcsfontosságú mikrobiális paraméter évszakos és évjárati változásának nyomonkövetése, és ebben a környezeti tényezők és a növény-fiziológiai változások szerepének tisztázása, különös tekintettel a talaj sótartalmának dinamikájára, illetve a sóprofil változásaira. II. A növényi sótűrés mikrobiológiai vonatkozásainak a feltárása: A fokozódó sóstressz hatása a mikrobiális abundanciára, és a növény-mikroba kölcsönhatás alakulására A mikrobiótában megmutatkozó változások direkt-, és a növény által közvetített indirekt hatásainak feltárása A mikrobióta szerepének tanulmányozása a növényi túlélésben szikes talajokban ANYAG ÉS MÓDSZER Munkák során négy szikes területet monitoroztunk, domináns sziki növények rhizoszférájából gyűjtöttünk talaj-, és gyökérmintákat. A rhizoszféra talajmintáit részletes talajfizikai és kémiai analízisnek vetettük alá, különös tekintettel a szikes talaj sókoncentrációját és sóösszetételét leíró talajtulajdonságokra. A rizoszférában vizsgáltuk a talajbiológiai aktivitást, FDA hidrolizis mérésével, a rizoplánban meghatároztuk a kitenyészthetőmikrobák főbb csoprtjainak abundanciáját, a gyökkérrendszer endomikorrhiza kolonizációját pedig festett preparátumban mikroszkóp alatt tanulmányoztuk. Osztott gyökeres tenyészedény-kísérletben a környezet növényközvetített hatásait tanulmányoztuk a szimbionta mikorrhiza-partnerre. A speciális tenyészedényekbe fehér herét vetettünk, és mikorrhiza oltóanyagot rétegeztünk. A kísérleteket kontrollált körülmények között, klímakamrában végeztük. Adatainkat egy- és két-tényezős variancia-analízissel vizsgáltuk, a korrelációs összefüggéseket pedig lineáris regresszió segítségével tártuk fel.

AZ ÉRTEKEZÉS EREDMÉNYEI I. A mikrobiológiai- és a talaj-tulajdonságok közötti összefüggések A szikes talaj legfontosabb, a szikesség mértékét és típusát leginkább jellemzőtalaj-fizikai és kémiai tulajdonságai valamint a talajbiológiai adatsorok között kerestük az összefüggéseket: a talajtani és talajmikrobiológiai tényezőket páronként lineáris regresszió-analízisnek vetettük alá, az összefüggések kimutatására, mellyel célunk a talajéletet, a mikrobiológiai jellemzőket, a mikroszimbiontákat leginkább befolyásoló talajtényezők feltárása volt. Viszonylag kevés talajfizikai tuljdonságról tudtuk kimutatni a mikrobiótát befolyásoló hatását. Az állandó vízborítottság az endomikorrhiza kolonizációt visszaszorítja. A talaj nagyobb vízmegkötőképessége (higroszkóposság) a mikorrhizációs kolonizációt csökkenti, a kisebb szemcse-összetételű talaj alacsonyabb kolonizációt eredményez: az 1%-nál magasabb higroszkóposságú rizoszféra-mintákban kolonizációt nem tudtunk kimutatni. A mikrobiális abundancia és az agyagtartalom negatív korrelációja egybevág a szakirodalmi adatokkal, a három vizsgált mikrobacsoport közül azonban csak az oligotróf baktériumközösségeknél lehetett a növekvőagyagtartalom befolyásoló hatását kimutatni (1. ábra). A többi talajtulajdonsághoz viszonyítva a talaj sótartalmát leíró mennyiségek (EC, kation tartalom, Na + koncentráció, T-érték) lényegesen több korrelációs összefüggést eredményeztek. Ezek a kivétel nélkül negatív hatások minden esetben a mikorrhizációval (M%, A%) függtek össze, a gyökerek arbuszkulumgazdagságával (A%) csak a talaj sótartalmát leíró tulajdonságok mutattak összefüggést (2. ábra). A talaj nagy sótartalma és az általunk vizsgált baktérium- és mikrogomba-populációk abundanciája között összefüggést nem tudtunk kimutatni. Korábbi vizsgálataink során in vitro körülmények között teszteltük ezeknek a mikrobacsoportoknak a sótűrőképességét. A vizsgált mintaterületeken ható viszonylag alacsony (0,1-0,4%) sókoncentrációk az onnan származó mikroba-törzsek növekedését nem gátolták, annál lényegesen magasabb sókoncentrációt is képesek voltak elviselni. A talaj kémhatása és a mikorrhizációs kolonizáció között szoros pozitív korrelációt találtunk (3. ábra). Ha összevetjük a talaj felvehetőfoszfortartalmának ph függését az endomikorrhiza szimbionta foszforfelvételben betöltött szerepével, kézenfekvő magyarázatot kaphatunk a jelenségre. Ez a megfigyelés egyben egyik magyarázata lehet az általunk vizsgált, alkalikus talajú szikes élőhelyeken megfigyelt nagymértékűmikorrhizációs kolonizációnak [12]. ÚJ TUDOMÁNYOS EREDMÉNYEK: A hazai szikes élőhelyek talajtulajdonságai közül leginkább a szélsőséges vízháztartás az, ami a talaj mikrobiológiai aktivitását befolyásolja, akár a rizoszféra mikrobiótáját, akár az endomikorrhiza kolonizációt nézzük.

11,0 10,5 logcfu agyagtartalom - oligotróf mikrobák 10,0 9,5 9,0 8,5 % 8,0 5 10 15 20 25 30 1. ábra: Az agyagtartalom (%) és az oligotróf mikrobák mennyisége (logcfu) közötti korrelációs összefüggés. A korreláció p=0,05 szinten szignifikáns. Na - arbuszkulum gazdagság 1,0 0,9 arcsin(a%) 0,5 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 mgee 0,0 0 10 20 30 40 50 60 2. ábra: A talaj Na + tartalma (mgee) és a gyökerek arbuszkulumgazdagsága (A%) közötti korrelációs összefüggés. A korreláció p=0,01 szinten szignifikáns. ph - mikorrhizáció 1,5 1,4 arcsin(m%) 0,5 1,3 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 ph 0,0 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 3. ábra: A ph és a mikorrhizációs kolonizáció (M%) közötti korrelációs összefüggés. A korreláció p=0,01 szinten szignifikáns.

II. A mikrobiológiai tulajdonságok szezonális változásai A rizoszféra mikrobiológiai jellemzőit a 2001-2002-es időszakban havi mintavételezéssel követtük nyomon a kiskunsági mintavételi területeinken: Apajpuszta és Zabszék térségében. A növényi gyökérrendszer kolonizációját havi rendszerességgel mintáztuk, a talajbiológiai aktivitást a rizoszférában enzimaktivitás alapján becsültük szintén havonkénti mintavételezés mellett, míg a rizoplán főbb mikrobacsoportjainak mennyiségét klasszikus kitenyésztéssel állapítottuk meg három mintavételi időpontban. Célunk a talajélet évszakos változásainak, dinamikájának nyomon követése, illetve az ezt befolyásoló főbb környezeti tényezők feltárása volt. A legtöbb sziki növényen az év jelentős részében nagy kolonizációs értékeket figyeltünk meg, amihez esetenként igen magas arbuszkulum gazdagság is társult. Kolonizált gyökérrészeket Lepidium crassifolium gyökérmintáiban is kimutattunk. A keresztesvirágúak családjába tartozó növények általában mikorrhizás kapcsolatot nem, vagy csak ritkán képeznek. Korrelációs vizsgálatokkal kimutattuk, hogy a mikorrhizáció és a hullott csapadék mennyisége között szoros összefüggés van a tavaszi, nyári időszakban, az aszályos periódusok alatt a kolonizáció mértéke növekszik (4. ábra). A talajéletet, az általános talajbiológiai aktivitást is leginkább a talaj vízháztartása befolyásolja, de amíg Apajpusztán a szárazság a limitáló faktor, addig Zabszéken a talaj vízzel való telítettsége csökkenti a talaj enzimaktivitás értékét (5. ábra). Elmondhatjuk, hogy a gombapartner preferenciája a gazdanövény irányába, illetve a halofita növény fogékonysága a mikorrhiza partner felé együttesen alakítják ki az optimális szimbiotikus egyensúlyt, és mindezt jelentősen befolyásolja a növény életciklusa, a vegetatív és reproduktív szakaszok évszakos változása. Az aktív anyagcserével jellemezhetőtavaszi növekedés, vagy a virágzás oka lehet a szimbiózis erősödésének, ennek pontos időpontját a növény genetikailag kódolt belsőprogramja mellett az időjárási körülmények befolyásolják. [1; 2; 3; 6] ÚJ TUDOMÁNYOS EREDMÉNYEK: Szikes élőhelyeken az endomikorrhiza kolonizáció nagy, különösen igaz ez a viszonylag alacsony sókoncentrációval, de szélsőséges vízháztartással jellemezhetőapajpusztai területre. Itt az egyébként mikorrhiza szimbiózist csak ritkán képezőkeresztesvirágú sziki zsázsa (Lepidium crassifolium) gyökerében is találtunk mikorrhiza képleteket. A csapadékszegény, aszályos periódusok hatására a mikorrhizációs kolonizáció mértéke növekszik.

2002-Aster tripolium -Apaj 100 80 60 40 20 0 100 csapadék/mm M% 80 60 40 20 0 50 77 71 75 65 64 51 50 54 34 III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. A% 40 30 20 10 0 3 10 10 3 6 8 12 15 III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. 11 4. ábra: Aster tripolium mikorrhizációs kolonizációja (M%) és a gyökerek arbuszkulum tartalma (A%) márciustól novemberig, valamint a hullott csapadék a mintavételt megelőzőperiódusban. A hibasávok a legkisebb szignifikáns differenciát szemléltetik (p=0,05) g Fl g -1 h -1 FDA hidrolízis tn 10 mm 21 33 11 12 13 10 19 31 22 66,5 60,6 67,7 68,9 70,5 71,0 66,6 58,2 73,9 III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. 5. ábra: A talajbiológiai aktivitás FDA hidrolízis alapján márciustól novemberig, valamint a talaj nedvességtartalma a felső10 cm-es talajrégióban. A hibasávok a legkisebb szignifikáns differenciát szemléltetik (p=0,05)

III. A só- és szárazságstressz direkt és indirekt hatásai a mikorrhizás szimbiózis működésére Alaphipotézisünk, hogy szikes élőhelyeken a szélsőséges körülményekkel szembeni védekezőnövényi mechanizmusok között szerepel a mikorrhizációs kolonizáció fokozása. Célunk a mikroszimbionta partnert érőközvetlen környezeti hatások elválasztása volt a növénypartner által közvetített hatásoktól. Ennek érdekében egy osztott terűtenyészedényt terveztünk, melyben az azonos növényhez tartozó két gyökérrészt eltérőhatások érik (6. ábra). Az általunk vizsgált két stresszfaktor a nagy sókoncentráció, illetve a szárazság voltak, melyek a szikes élőhelyek legjelentősebb növény-növekedést gátló tényezői. A modellkísérletben szignifikáns különbséget a sóstressz alkalmazásakor találtunk: míg a pozitív kontrollnál a kezeletlen negatív kontrollhoz képest szignifikánsan magasabb volt a mikorrhizáció foka, addig a IV-es kezelésnél (fél-stressz kezelés víz+nacl fél) a mikorrhizációs kolonizáció mértéke (M%) számottevően csökkent (7. ábra). Tekintettel arra, hogy a rizoszférát érőhatások azonosak, a különbség forrása kizárólag a gazdanövény fiziológiai állapota lehet. Az arbuszkulumok mennyiségében hasonló különbséget nem tudtunk kimutatni. Említésre érdemes azonban az a tény, hogy az A% értéke (a gyökérrendszer arbuszkulumokban gazdag része) szinte azonos az M% értékével, ami arra utal, hogy a kolonizált gyökérrészeken a szimbiózis aktív. A gyökérrendszer kolonizált része tehát arbuszkulumokban igen gazdag, a kolonizáció csökkenése ezért leginkább az arbuszkulumokat nem tartalmazó, de hifával átszőtt gyökérrészeket érintette. Összefoglalva elmondhatjuk, hogy az osztott tenyészedényben a közvetlen (direkt) és a növény-közvetített (indirekt) hatás elválasztható volt, de várakozásainkkal ellentétben nem a növényközvetített hatás (III-as kezelés), hanem a közvetlen stressz-hatás (IV-es kezelés) jelent meg az osztott gyökerűnövénynél. Valószínűsítjük, hogy a rizoszféra felét érintőkörnyezeti stressz-hatás a növényre nem jelent komoly próbatételt, így a mikroszimbionta felé sem közvetít serkentő( segítségkérő ) hatást. [3, 9] ÚJ TUDOMÁNYOS EREDMÉNYEK: Osztott-gyökeres tenyészedény-kísérletben kimutattuk a sóstressz növény-közvetített, indirekt indukáló hatását a mikorrhizációs kolonizációra.

I. II. III. IV. V. VI. 6. ábra: A sóstressz hatása fehérhere növényekre osztott gyökeres kísérletben 3 hét után. Kezelések: I-II: negatív kontroll (csapvizes öntözés), III: fél-stressz kezelés csapvizes fél, IV: félstressz kezelés, sós vizes fél (víz+nacl), V-VI: pozitív kontroll (víz+nacl). M%: I. II. III. IV. V. VI. 63 65 76 45 SzD 5% =10,1 A%: I. II. III. IV. V. VI. 46 47 42 47 SzD 5% =9,0 7. ábra: Mikorrhizációs kolonizáció (M%) és arbuszkulum gazdagság (A%) fehérhere gazdanövény gyökerében sóstressz hatására az osztott gyökérrendszerben és kontroll kezelésekben átlagértékek (n=4), és a legkisebb szignifikáns differencia.

IV. A mikorrhiza-szimbiózis szerepe a sziki társulások kialakulásában, dinamikájában Szélsőséges körülmények között a mikorrhizáció növény-társulás szintűhatásai is fokozottak lehetnek, így szikes élőhelyeken a növény-mikorrhiza szimbiózis kölcsönös előnyei közül kiemelném az externális micéliumok által megnövelt felszívófelület jelentőségét. Száraz éghajlat alatt az externális micéliumok fontos szerepet játszanak a növények vízfelvételében, valószínűleg nem a magas transpirációs ráta fenntartása, de a fiziológiai aktivitások megtartásához szükséges minimális vízfelvételt tudják biztosítani elősegítve a túlélést az aszályos időszakokban. A két kiskunsági mintaterületről 1998 és 2002 között Tóth Tibor végzett részletes talajtani és növénytani monitorozást, így háttéradattal rendelkezünk a talaj nedvesség- és sótartalmáról a talajvíz mélységéig 10 cm-enként mérve havi rendszerességgel, valamint növény-borítási értékekkel két tipikus szikes társulásban 4-4, egyenként 1x1 m-es mintaterületen meghatározva. A meteorológiai adatok a legközelebbi (Kecskemét) mérőállomásról származnak. Célunk az adatok elemzésével az endomikorrhiza szimbiózis sziki növénytársulásokra gyakorolt esetleges hatásának feltárása volt. A monitorozott öt éves periódus kiválóan alkalmas arra, hogy a hullott csapadék és hőmérséklet szempontjából átlagos és szélsőséges periódusokat elkülöníthessünk és összehasonlítsunk. A diagrammon (8. ábra) jól látszik, hogy az egyes gazdanövények fogékonysága a mikorrhizás szimbiózisra jelentősen különbözik. A talajmikrobióta társulásszintű hatása a növényzetre leggyakrabban az erőforrások kihasználásán keresztül érvényesül. Hazai szikes élőhelyeken az egyik legkritikusabb erőforrás a víz, nyári időszakokban gyakran limitáló faktorrá válik. Eredményeink azt bizonyítják, hogy a mikorrhizás szimbiózis vízfelvételt elősegítőhatása az aszályos periódusokban komoly előnyt jelenthet, és a növénytársulás összetételének, arányainak módosulását eredményezheti a növények eltérő fogékonysága a mikorrhizációs szimbiózis kialakítására (9. ábra). [Eredményeinket a VAHAVA konferencián (2006. márc. 9., Budapest), poszter formájában mutattuk be: Füzy A, Tóth T, Biró B: A hőmérséklet és a csapadék hatása erősen és gyengén mikorrhizált sziki növények borítási értékeire.] ÚJ TUDOMÁNYOS EREDMÉNYEK: Szikes élőhelyeken az aszályos periódusokban az erősen kolonizált növényfajok abundanciájának növekedése jellemző. Az erős mikorrhizációs kolonizáció a sziki növény kompetíciós képességeit nem növeli, de a szélsőséges körülmények elviselését elősegíti.

Plantago maritima Artemisia santonicum M% - A% Festuca pseudovina 72 8 68 26 83 42 8. ábra: Az apajpusztai mintaterületen előforduló három sziki növény mikorrhizációs kolonizációja a mintavételek átlagában. 5 borítás (%) Plantago maritima 70 65 borítás (%) Festuca pseudovina 4 3 R 2 =0,77 y=-0,044x+4,44 60 55 50 R 2 =0,88 y=0,57x+17 45 2 40 35 1 30 0 csapadék (mm) 0 20 40 60 80 100 25 csapadék (mm) 20 0 20 40 60 80 100 9. ábra: A hullott csapadék mennyisége és a borítási értékek közötti korrelációs összefüggés (p=0,05). Az adatpontok egy-egy év májustól szeptemberig átlagolt értékeire vonatkoznak.

A TÉMÁBAN MEGJELENT PUBLIKÁCIÓK LISTÁJA Lektorált referált folyóiratban megjelent közlemények: 1. Füzy A, Biró B, Tóth T, Hildebrandt U, Bothe H (2007): Drought, but not salinity determines the apparent effectiveness of halophytes colonized by arbuscular mycorrhizal fungi. J Plant Phsyology. In press. (If.: 1,4) 2. Füzy A, Biró B, Tóth T (2003): Növény-mikroba kölcsönhatások és néhány talajtulajdonság közötti összefüggés hazai szikeseken. Természetvédelmi közlemények 10: 207-216. 3. Füzy A, Tóth T, Biró B (2006): Seasonal dinamics of mycorrhizal colonisation in the rhizosphere of some dominant halophytes. Agrokémia és Talajtan. 55: 231-240. 4. Füzy A, Tóth T, Biró B (2007): Mycorrhizal colonisation can be altered by the direct and indirect effect of drought and salt in a split root experiment. Cereal Res Communication. 35: 401-405. (If.: 0,2) 5. Khalif AA, Abdorhim H, Bayoumi HEAF, Füzy A, Kecskés M (2004): Enzimaktivitások és a fluoreszkáló pszeudomonasz csíraszámok változása a fehér lóhere (Tripolium repens L.) rizoszférájában sókezelés (NaCl) hatására. Agrokémia és Talajtan. 53: 367-376. Rövid közlemények referált folyóiratban: 6. Füzy A, Biró B (2002): Seasonal dynamics of arbuscular mycorrhizal colonization on some dominant halophytes in the Kiskunsag region. Acta Microbiol Immunol Hu. 49: 377. 7. Füzy A, Köves-Péchy K, Biró B: (2003): Abundance and adaptation of some specific microbial groups at various salt-stress conditions. Acta Microbiol Immunol Hu. 50: 310-311. 8. Füzy A, Biró B, Tóth T (2004): Interrelations between the mycological and bacteriological status in the rhizosphere of two dominant halophytes. Acta Microbiol Immunol Hu. 51: 219-220. 9. Füzy A, Biró B, Tóth T (2007): Mycorrhizal colonisation rates affected by drought and salinity in a model experiment. Acta Microbiol Immunol Hu. 54: 37. Tudományos rendezvényen megjelent teljes közlemények (konferenciakiadványok): 10. Füzy A, Vörös I, Takács T, Tóth T, Biró B (2001): Colonisation of arbuscular mycorrhizal fungi on Festuca pseudovina and Matricaria chamomillae in two Hungarian salt-affected soils. Sci Bullet (North Univ. Baia Mare), C-XIV: 109-117. 11. Füzy A, Köves-Péchy K, Biró B (2001): Frequency of specific microbial groups in the rhizosphere of dominant halophytes in two saline soils. Sci. Bullet.(Uzhg. Nat. Univ.), Ser. Biol., Vol: 9: 166-170. 12. Füzy A, Biró B, Tóth T (2003): Szikes talajok hatása néhány domináns halofita rizoszféra-közösségeinek összetételére. Az MTA SzSzBTT Közgyűléssel egybekötött Tudományos Ülésének előadásai: 39-44. EGYÉB PUBLIKÁCIÓK LISTÁJA Lektorált referált folyóiratban megjelent közlemények: 13. Naar Z, Román F, Füzy A (2002): Correlations between indigenous mycoparasitic and symbiotic beneficial fungi at heavy metal stress. Agrokémia és Talajtan. 51: 115-122. 14. Biró B, Villányi I, Füzy A, Naár Z (2005): Baktériumok és gombák kolonizációja génmódosított (Bt-) és izogénes és kontroll kukorica rhizoszférájában. Agrokémia és Talajtan. 54: 189-203. 15. Biró B, Posta K, Füzy A, Kádár I, Németh T (2005): Mycorrhizal functioning as part of the survival mechanisms of barley (Hordeum vulgare L) at long-term heavy metal stress. Acta Biol Szegediensis. 49: 65-68. 16. Villányi I, Füzy A, Biró B. (2006): Non-target microorganisms affected in the rhizosphere of transgenic Bt corn. Cereal Res. Communication. 34: 105-109. (If.: 0,2) Tudományos rendezvényen megjelent közlemények (konferenciakiadványok): 17. Biró B, Füzy A, Kádár I, Posta K (2006): Sensitivity of mycorrhizal fungi inside and outside the barley rhizosphere at long-term heavy metal stress. p. 276-280. In: Proc. of Trace elements in the food chain. (Eds. Szilágyi M, Szentmihályi K), SZTE ÁOK Nyomda, Budapest 18. Posta K., Füzy A, Biró B. (2006): Mycorrhizal colonisation of clover after 12 years of metal adaptation in a calcareous chernosem soil. Bulletin of Szent Istvan University, p. 81-88.