Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКОЦЕНОЗОВ ФИТОЦЕНОЗОВ НЕКТАРО-ПЫЛЬЦЕНОСНОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ ПО ПЫЛЬЦЕВОЙ ОБНОЖКЕ, СОБРАННОЙ APIS MELLIFERA

Изобретение относится к экологии (изменение микоценозов фитоценозов нектаро-пыльценосной направленности, в зависимости от самих растений (фитонцидные свойства), районов сбора (природно-климатические особенности) и других экологических факторов. Способ относится к получению информации о микоценозах сообществ нектаро-пыльценосных растений, произрастающих в местах расположения пасек.

В настоящее время, наиболее разработанным и успешно реализуемым подходом в изучении природных экосистем, основанном на микологической индикации, следует признать использование почвенных микоценозов (Марфенина, 2005). Для почвенной микобиоты разработаны уровни ее состояния, характеризующие переход от благоприятных до неблагополучных условий существования под влиянием антропогенных факторов (Зачиняева, 2003). Если принять во внимание роль почв в качестве средообразующего фактора формирования не только почвенного микоценоза, но и микобиоты каждого из компонентов биогеоценоза, то логичным будет предположение о влиянии состояния природных экосистем на состав и изменения микобиоты растительных сообществ, конкретно растений и продуктов, получаемых с них медоносными пчелами.

Патентов и другой научно-технической информации в данной области исследований не обнаружено. В литературе встречаются фрагментарные исследования в данной области. Рассматриваемый ранее Осинцевой (2007), способ мониторинга микробиоценозов по оценке микробиоты пыльцевой обножки медоносных пчел, некорректен, «микробиота пыльцевой обножки» не может рассматриваться как признак экологического состояния, так как она отражает лишь характеристику используемого средства (пыльцевой обножки), так как микробиота является обобщенным показателем загрязнения продукта на всех этапах его получения. Необходимо признать в формировании микроценозов влияние человека, как основного контаминанта бактериальной флорой (в период сбора, обработки, хранения и т.д.). В то время как на формирование микобиоты пыльцевой обножки оказывают влияние микоценозы места расположения пасеки (микромицеты почвы, воздуха, растений).

Предлагаемый нами способ позволяет изучит контаминацию нектаро-пыльценосных растений микромицетами определенной местности и, следовательно продуктов медоносных пчел: пыльца растений, пыльцевая обножка, нектар растений, мед и т.д.

В настоящее время наличие информации о загрязнении экотоксикантами объектов биосферы (воздух, вода, почва и т.д.), уровень содержания микроорганизмов и трофика контаминации ими продуктов медоносных пчел носит ограниченный характер. В наших исследованиях пыльцевая обножка рассматривается как естественный носитель информации в экологической оценке ценозов.

Результаты проведенных нами исследований показали, что формирование микобиоты пыльцевой обножки определяется совокупностью средообразующих факторов (Чекрыга, 2013). Рабочие пчелы, добавляя к собранной пыльце нектар и секрет гипофарингиальных желез, формируют пыльцевую обножку, обогащая микробиоту пыльцы, собранную с растений, собственной микрофлорой. При переносе комочков пыльцевой обножки в гнездо, происходит дополнительное ее загрязнение микофлорой атмосферного воздуха. Изменения микобиоты получаемой пыльцевой обножки медоносными пчелами в условиях максимально длительного контакта с почвой, растениями, аэрозолем, позволяют прослеживать изменения микобиоты во времени и пространстве биоценоза.

Нами установлен факт изменения численности мицелиальных грибов пыльцевой обножки (у), которое определялось изменениями численности в микобиоте генеративных (x₁) и вегетативных (х₂) органов растений-пыльценосов (r=0,41), и описывалось уравнением у=[2,1+0.003 x₁ - 0.000005 х₂]×10³. С увеличением численности микромицетов на генеративных органах пыльценосов отмечено снижение их в микобиоте пыльцевой обножки (r=-0,39), а также в микобиоте вегетативных частей растений (r=-0,47) (фиг. 1).

Входящие в микробный ценоз дрожжевые микромицеты исследуемых субстратов преобладали по численности на генеративных органах. С увеличением их численности на генеративных органах пыльценосов отмечено снижение в микобиоте пыльцевой обножки (r=- 0,11), а также в микобиоте вегетативных частей растений (r=- 0,48) (фиг. 2).

Сопряженность количества дрожжевой микофлоры пыльцевой обножки медоносных пчел, генеративных (x₁) и вегетативных органов растений (х₂) была существенной, оценивалась коэффициентом множественной корреляции 0,45 и описывалась уравнением у=[3,6+0,004 x₁ - 0,0002 х₂]×10².

Как упоминалось выше, обножка медоносных пчел является субстратом для микромицетов, где существенным средообразующим фактором выступает ее ботаническое происхождение. Установлены достоверные (Р=0,99) различия сообществ грибов в составе эпифитной микрофлоры пыльцевой обножки, обусловленные ее ботаническим происхождением (табл. 1). Исключительным своеобразием по родовому представительству грибов отличалась микобиота обножки синего цвета (синяк обыкновенный), (показатель сходства составлял 0,5±0,05, 0,19±0,04 и 0,33±0,06 соответственно с полифлерным, желто-оранжевым и лимонно-желтым образцами) (табл. 2), доля редких родов, которой была максимальной и составила 42%.

В обножке синего цвета выделены дрожжи Rhodotorulla rubra, штаммы плесневых грибов рода Absidia - Absidia corymbifera, рода Mucor - Mucor ramosissimus и Mucor racemosus, а в обножке желто-оранжевого цвета -Rhizopus microsporum, виды которые выделялись только в составе одного образца определенного цвета. Выявлена тесная связь между количеством выделенных штаммов с полифлерностью образца r=0,72 (Р=95%), и тенденция к возрастанию родового разнообразия микобиоты с увеличением полифлерности обножки (r=0.35). Численность выделенных штаммов в полифлерной обножке на порядок (163 KOE/г) превышала этот показатель в монофлерных образцах.

Видовая идентификация микромицетов выявила различия образцов и по представителям pp.Aspergillus и Penicillium (табл. 3). При сравнении сообществ микромицетов обножки ботанического происхождения установлено достоверное различие их видового представительства. Из 11 выделенных видов микромицетов только один (P. thomii) обнаружен в микоценозах монофлерных обножек, составляющих полифлерный образец, но он отсутствовал в самом полифлерном образце, четыре общих вида выявлены в двух образцах, остальные виды обнаруживались в одних сообществах, но отсутствовали в других.

Все изученные популяции монофлерных образцов характеризуются специфичностью родового и видового состава, что определяется видом растения, т.е. ботаническим происхождением пыльцевой обножки, выступающей в качестве средообразующего фактора, одним из компонентов которого может являться антибиотическая активность растений. Кроме этого, очевидной является роль межвидовых взаимодействий в формировании специфичного микроценоза для каждого цвета пыльцевой обножки. Об этом свидетельствуют также изменения обилия видов микромицетов в грибных сообществах поли- и монофлерных образцов. Например, обилие P. jensenii изменялось от 93,0 до 0,0% по образцам. Из 11 видов плесеней идентифицированных в микрофлоре монофлерной обножки составляющей полифлерный образец, в последнем выявлено только 7, развитие A. niveus А. parasiticus P. janthinellum и P. thomii подавлялось (табл. 3).

Изучение микоценозов монофлерных образцов пыльцевой обножки медоносных пчел показало, что характерной их особенностью является уникальное видовое разнообразие микромицетов, определяемое видом растения, т.е. ботаническим происхождением пыльцевой обножки.

Новизна исследований заключена в том, что цвет пыльцевой обножки как признак ботанического происхождения можно использовать для определения и сравнения микоценозов, оперируя цветом пыльцевой обножки как ботаническим происхождением (Патент №2555447 «Способ определения фитоценозов пыльценосных и медоносных растений по пыльцевой обножке, собранной Apis mellifera (медоносная пчела)», заявл. 02.07.2013, опубл. 10.07.2015).

Способ осуществляется следующим образом.

Проводится механическая разборка полифлерного образеца пыльцевой обножки по цвету, определяется фитоценоз растений нектаро- пыльценосной направленности (количество присутствующих цветов в общем образце), далее проводится микробиологический посев пыльцевой обножки, определение микоценозов, которые отражают специфические условия мест произрастания этих растений и с учетом времени сбора пыльцевой обножки медоносными пчелами.

Схема анализа пыльцевой обножки приводится на фиг. 3.

Источники информации

1. Марфенина О.Е. Антропогенная экология почвенных грибов. - М.: Медицина для всех, 2005 - 195 с.

2. Зачиняева А.В. Микромицеты загрязненных почв Северо-Западного региона России и их роль в патогенезе аллергических форм микозов / А.В. Зачиняева, Е.В. Лебедева // Микология и фитопатология, 2003 - Т. 37, вып. 5 - С. 69-74.

3. Чекрыга Г.П. Факторы, определяющие микробную загрязненность продуктов медоносных пчел // Сиб. вестн. с.-х. науки, 2013, №5-6 - С. 32-39.

4. Осинцева Л.А. Микробиота пыльцевой обножки медоносных пчел как индикатор в апимониторинге / Тезисы междун. науч. конф. «Микроорганизмы в биосфере», 19-20 ноября 2007 г., Москва.