Význam aminokyselín hubového pôvodu pre metabolizmus protokormov orchideí

Abstract

The orchid family (Orchidaceae) belongs to one of the largest and most diverse families of flowering plants. Orchids undergo a complex developmental cycle that includes a mycoheterotrophic stage of protocorm after seed germination. The hypothesis of this work is that within the orchid mycorrhizal symbiosis, the developing heterotrophic protocorm can be supplied with enough organic carbon and energy not only from soluble carbohydrates, but also from amino acids of fungal origin. The aim of the work is to find out which selected amino acids and other substances can serve as a significant source of carbon and energy for protocorms of the orchid Dactylorhiza majalis using axenic in vitro experiments. According to the results of this thesis, not every tested amino acid can replace the exogenous soluble carbohydrate. However, both glutamic acid and aspartic acid, which strongly supported the growth of protocorms, could play an important role in carbon transfer. Casein enzymatic hydrolysate was also a relatively good source of carbon for protocorms. It is therefore possible that some exogenous amino acids could serve orchids not only as a source of nitrogen, but also as a significant source of carbon. Key words: orchid mycorrhiza, Dactylorhiza majalis, amino acids, pyruvate, carbon flow, mycotrophy

Čeľaď vstavačovité (Orchidaceae) patrí medzi jednu z najväčších a najrozmanitejších čeľadí kvitnúcich rastlín. Orchidey prechádzajú zložitým vývojovým cyklom, ktorý zahŕňa mykoheterotrofnú fázu vývoja protokormov po vyklíčení semien. Hypotézou tejto práce je, že v rámci orchideoidne mykorhíznej symbiózy môže byť vyvíjajúcemu sa heterotrofnému protokormu dodávaný dostatok organického uhlíka a energie nielen z rozpustných sacharidov, ale aj z aminokyselín hubového pôvodu. Cieľom práce je pomocou axenických in vitro experimentov zistiť, ktoré vybrané aminokyseliny a iné látky môžu slúžiť ako významný zdroj uhlíka a energie u protokormov orchidey Dactylorhiza majalis. Podľa výsledkov experimentov nemôžu všetky testované aminokyseliny sami o sebe nahradiť exogénny rozpustný sacharid. Významnú úlohu v prenose uhlíka by však mohla mať kyselina glutámová, aj kyselina asparágová, ktoré významne podporovali rast protokormov. Pomerne dobrým zdrojom uhlíka bol pre protokormy tiež enzymatický hydrolyzát kazeínu. Je teda možné, že niektoré exogénne aminokyseliny by mohli orchideám slúžiť nielen ako zdroj dusíka, ale aj ako významný zdroj uhlíka. Kľúčové slová: orchideoidná mykorhíza, Dactylorhiza majalis, aminokyseliny, pyruvát, prenos uhlíka, mykotrofia