A comparative characteristic of fungal communities associated with Ips acuminatus in different regions of Ukraine | Порівняльна характеристика угруповань грибів, пов’язаних із верхівковим короїдом (Ips acuminatus) у різних областях України | Сравнительная характеристика грибных сообществ, связанных с вершинным короедом (Ips acuminatus) в различных областях Украины

Английский. Pine bark beetles are typically associated with complexes of fungi that could reveal different functional interaction. Thus, previously nonaggressive bark beetle Ips acuminatus is considering now to be among the most serious pests of pine forest in Ukraine and other European countries and vectored fungal community is very important to assess total harm of this bark beetle. The aim of this study was to reveal the vectored fungal community associated with the pine engraver beetle, I. acuminatus with special emphasis on pathogenic fungi for further evaluation of harm bark-beetle - fungi association for Ukrainian forest. In total, 288 adult beetles were collected from Scots pine trees at six different sites through Ukraine. DNA sequencing as fungal culturing from all beetles resulted in 1681 isolates and amplicons representing 42 fungal taxa. NCBI BLAST search revealed that the overall fungal community was composed of 94 species, of which 80.85% were Ascomycota, followed by Basidiomycota and unidentified fungal group, which accounted for 10.6% and 8.5 % of the total sequences, respectively. Among these, the most commonly detected fungi for pooling dataset were Sphaeropsis sapinea (23.6%), Cladosporium pini-ponderosae (19.44%), Ophiostoma ips (19.1%), Ophiostoma canum (19.1%) and Cladobotryum mycophilum (18.06%). In the pooled dataset of isolates and amplicons for each site, Shannon diversity indices ranged between 1.9 and 2.9 while Simpson diversity index varied between 0.69 and 0.89 indicating rich species diversity. In total twelve ophiostomatoid species were detected. All ophiostomatoid fungi were showing varying degrees of virulence and O. minus was the most aggressive fungus in previous studies. It is concluded that I. acuminatus vectors a species-rich fungal community including pathogens such as ophiostomatoid fungi, Sphaeropsis sapinea, different needle pathogens and wood decay fungi that seems to be very important for the assessment of threat of I. acuminatus to the pine forest in Ukraine.

украинский. В останнє десятиріччя все більше уваги приділяється грибам, які поширюються комахами та спричиняють синяву деревини й інші захворювання дерев (так звана група офіостомових грибів, куди входять види родів Ceratocystis, Ceratocustiopsis, Ophiostoma, Grosmania). Ці гриби утворюють ценотичні асоціації з багатьма видами короїдів, виконують різноманітні функції та займають різні екологічні ніші. На території України ця група грибів на хвойних породах практично не вивчена, особливо їхні фітопатогенні властивості, які можуть посилювати негативний вплив короїдів на дерева, викликаючи судинні захворювання, некрози та інші хвороби. Тому метою дослідження було виявлення угруповань грибів, які переносить верхівковий короїд, а також визначення складу фітопатогенних грибів, асоційованих із Ips acuminatus, з метою подальшого складання достовірного прогнозу й оцінювання загрози пошкодження лісових насаджень комплексом «верхівковий короїд – фітопатогенні гриби». Для проведення досліджень на ділянках соснових лісів, де виявлено осередки верхівкового короїда у шести областях України (Харківська, Полтавська, Луганська, Київська, Житомирська, Сумська), було зібрано 288 шт. особин I. acuminatus Для визначення всіх видів грибів, які переносить верхівковий короїд, паралельно використовували метод культивування грибів (на агаровому живильному середовищі) і ДНК аналіз послідовностей грибів за допомогою декількох пар праймерів для грибів.  У результаті здійсненого аналізу виявлено велику кількість ізолятів і ампліконів (1681 штамів і сіквенсів), які після обробки спеціальною програмою об’єднали у 42 родини грибів. За допомогою програмного забезпечення NCBI BLAST виявлено 94 види грибів, з яких 80,85% становили Ascomycota. Решта видів представлена Basidiomycota та невизначеними видами, які становили 10,6 і 8,5% відповідно. Серед них найчастіше виявляли Sphaeropsis sapinea (23,6%), Cladosporium pini-ponderosae (19,44%), Ophiostoma ips (19,1%), Ophiostoma canum (19,1%) і Cladobotryum mycophilum (18,06%). Під час аналізу угруповань грибів визначено, що за областями індекс різноманітності Шеннона становив від 1,9 до 2,9, а індекс різноманітності Сімпсона – від 0,69 до 0,89, що вказує на високу різноманітність видів і достовірну різницю видового складу мікобіоти окремих областей. Серед збудників синяви виявлено дванадцять видів офіостомових грибів. За даними наших попередніх досліджень і європейських дослідників, всі визначені офіостомові гриби демонструють різну ступінь вірулентності стосовно сосни звичайної та інших хвойних. За нашими попередніми дослідженнями, вид O. minus виявив найбільшу агресивність, викликаючи всихання й відпад саджанців сосни звичайної. Також встановлено, що I. acuminatus переносить багато інших патогенів, окрім офіостомових грибів, а саме – Sphaeropsis sapinea, різні патогени хвої і дереворуйнівні гриби, що дуже важливо для подальшого оцінювання фізіологічної й технічної шкідливості I. acuminatus у соснових лісах України.

Русский. Е.В. Давиденко[1] В последнее десятилетие все больше внимания уделяется грибам, которые распространяются насекомыми и вызывают синеву древесины и другие заболевания (так называемая группа офиостомовых грибов, куда входят виды родов Ceratocystis, Ceratocustiopsis, Ophiostoma, Grosmania). Эти грибы образуют ценотические ассоциации со многими видами короедов, выполняют разнообразные функции и занимают разные экологические ниши. На территории Украины данная группа грибов на хвойных породах практически не изучена, особенно их фитопатогенные свойства, которые могут усиливать негативное воздействие короедов на деревья, вызывая сосудистые заболевания, некрозы и другие болезни. Целью работы было выявление видов грибов, которые переносит вершинный короед, определение состава фитопатогенных грибов, ассоциированных с Ips acuminatus, для составления в дальнейшем достоверного прогноза и оценки угрозы повреждения лесных насаждений комплексом «вершинный короед – фитопатогенные грибы». Для проведения исследований на пробных площадях в сосновых лесах в шести областях Украины (Харьковская, Полтавская, Луганская, Киевская, Житомирская, Сумская), где обнаруживались очаги вершинного короеда, было собраны 288 особей I. acuminatus. Для определения всех видов грибов, которые переносит вершинный короед, параллельно использовали метод культивирования грибов (на агаровой питательной среде) и ДНК-анализ последовательностей грибов с помощью нескольких пар праймеров для грибов. В результате проведенного анализа получено 1681 штаммов и сиквенсов, которые после обработки специальной программой объединили в 42 семейства грибов. Направленный поиск в базе данных (NCBI BLAST) выявил 94 вида грибов (на уровне вида и рода), из которых 80,85% составляли Ascomycota; другие грибы были представлены грибами из группы Basidiomycota (10,6%), а также неопределенными видами, которые составляли 8,5%. Среди установленных видов наиболее часто встречались Sphaeropsis sapinea (23,6%), Cladosporium pini-ponderosae (19,44%), Ophiostoma ips (19,1%), Ophiostoma canum (19,1%) и Cladobotryum mycophilum (18,06%). При анализе было обнаружено, что по областям индекс разнообразия Шеннона составлял от 1,9 до 2,9, индекс разнообразия Симпсона – от 0,69 до 0,89, что указывает на высокое разнообразие видов и достоверные различия видового состава микобиоты отдельных областей. Среди возбудителей синевы обнаружено двенадцать видов офиостомовых грибов. По данным наших предыдущих исследований и европейских авторов все выявленные офиостомовые грибы демонстрируют разную степень вирулентности для сосны обыкновенной и других хвойных. По результатам наших предыдущих исследований, вид O. minus проявил наибольшую агрессивность, вызывая усыхание и гибель саженцев сосны обыкновенной. Также установлено, что I. acuminatus переносит многие другие патогены, кроме офиостомовых грибов, а именно – Sphaeropsis sapinea, различные патогены хвои и дереворазрушающие грибы, что очень важно для дальнейшей оценки физиологической и технической вредоносности I. acuminatus в сосновых лесах Украины.   [1] Давиденко Екатерина Валерьевна – член-корреспондент Лесной академии наук Украины, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, Украинский научно-исследовательский институт лесного хозяйства и агролесомелиорации им. Г. Н. Высоцкого, ул. Пушкинская, 86, Харьков, 61024, Украина; Приглашенный научный сотрудник Департамента Лесной микологии и фитопатологии Шведского Аграрного Университета, P.O. Box 7026, SE-75007, Уппсала, Швеция. Тел .: + 38-098 66 755 26. E-mail: [email protected]  ORCID http://orcid.org/0000-0001-6077-8533