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Gisela Richartz:

Einfluß exogener und endogener Faktoren auf die Fruchtkörperentwicklung des Basidiomyceten Pleurotus ostreatus

[Endogenous and exogenous factors influencing the development of the fruit body of the basidiomycete Pleurotus ostreatus]

1988. 165 Seiten, 11 Abbildungen, 19 Tabellen, Anhang, 14x22cm, 330 g
Language: Deutsch

(Bibliotheca Mycologica, Band 121)

ISBN 978-3-443-59022-2, brosch., price: 41.00 €

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Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

Licht hat einen starken Einfluß auf das Einsetzen und Fortschreiten des Fruktifikationsprozesses von Pleurotus ostreatus, ist aber nicht unbedingte Voraussetzung dafür. Beim Stamm 868 x 38l wurde, wenn die sonstigen äußeren Bedingungen ausreichend gut waren, der gesamte Lebenszyklus des Pilzes auch im Dunkeln durchlaufen. Es entstanden unpigmentierte, vollständig ausdifferenzierte, auf die Schwerkraft reagierende, reichlich Sporen bildende Fruchtkörper.
Untersuchungen, in deren Verlauf Mycelien des Stammes 868x 381 verschiedenen Lichtprogrammen mit Weißlicht von 800 Lux unterworfen und die ersten beiden makroskopisch sichtbaren Fruktifikationsstadien, Hyphenaggregate und Primordien, ausgewertet wurden, machten deutlich, daß Licht nicht nur fruktifikationsfördernd wirkt, sondern auch regulierend hinsichtlich Zeitpunkt, Ort und Ausmaß der Bildung der beiden Fruktifikationsstadien. Die Hyphenaggregatbildung wurde bei dunkel angezogenen Mycelien durch eine kurzzeitige Belichtung sehr viel stärker gefördert als durch eine ständige Belichtung. Die Primordienbildung hingegen wurde durch eine Kurzbelichtung gehemmt, durch eine Dauerbelichtung jedoch stark gefördert. Die Hemmung der Primordienbildung im Dunkeln nach einer kurzzeitigen Belichtung wurde durch Überführung der Kulturen ins Dauerlicht aufgehoben; die Größe des Mycels zum Zeitpunkt der Kurzbelichtung war entscheidend dafür, in welcher Mycelzone später die Primordien gebildet wurden. Die Hyphenaggregatbildung war, unabhängig von den Lichtbedingungen, stets irreversibel, die Primordienbildung hingegen abhängig von den Lichtbedingungen häufig reversibel.

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Light has a strong influence on the initiation and progress of fruit body formation in Pleurotus ostreatus. It is not, however, an absolute requirement. Under favourable environmental conditions strain 868 x381 went through a complete life cycle in the dark. The fruit bodies were non-pigmented, fully differentiated, responded to gravity, and produced spores abundantly.
To investigate the influence of light on the formation of hyphal aggregates and primordia, i.e. the first two macroscopically visible stages of fruiting, mycelia of strain 868 x 381 were subjected to different light regimes with 800 lux white light. Besides inducing differentiation, light also regulates the time, location, and quantity of hyphal aggregation and primordia formation. Hyphal aggregation was strongly promoted by short, and to a lesser degree by continuous, irradiation of mycelia which had been preincubated in the dark. Contrarily, primordia formation was inhibited by short, but strongly promoted by continuous, irradiation. The inhibition of primordia formation in the dark after a short light exposure was removed when the cultures were transferred to continuous light. The size of the culture at the time of the previous short irradiation determined in which mycelial zone primordia were formed. The formation of hyphal aggregates was always irreversible; the formation of primordia, however, was often reversible, depending on the light treatment.

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ZUSAMMENFASSUNG 10
SUMMARY 13
A.EINLEITUNG 16
Lebenszyklus von Pleurotus ostreatus 22
B.MATERIAL UND METHODEN 23
1. Pilzstämme 23
1.1. Ausgangsstämme 23
1.2. Neukombinierte Stämme 24
1.2.1. Übersicht 24
1.2.2. Gewinnung der Neohaplonten der drei Ausgangsstämme 25
1.2.3. Gewinnung von Monokaryen aus Einzelsporen und
Zuordnung zu den Inkompatibilitätsklassen 26
1.2.4. Gewinnung von Dikaryen durch Kreuzung von Monokaryen 27
1.3. Stammerhaltung 27
2. Bedingungen für Mycelanzucht und Fruktifikation 28
2.1. Kulturgefäße 28
2.2. Kulturmedien 28
2.2.1. Modifizierter Malzextraktagar nach U. von Netzer 28
2.2.2. Extraktionsrückstände aus Blättern und Früchten von Cassia-Arten 28
2.3. Beimpfung der Kulturmedien 29
2.4. Bedingungen für das Mycelwachstum 29
2.5. Fruktifikationsbedingungen 30
2.5.1. Fruktifikation im Dunkeln 30
2.5.2. Fruktifikation im Dauerlicht 30
3. Bestrahlung diskreter Mycelstellen mit monochromatischem Licht 31
3.1. Versuchsanordnung 31
3.2. Bestimmung der Lichtintensitäten 33
3.3. Versuchsdurchführung 33
3.4. Auswertung der experimentellen Daten 34
4. Quantitative Bestimmungen zur Sporenbildung,
-Verbreitung und -keimung 35
4.1. Bestimmung der Sporengruppendichte und des
Anteils atypischer Sporengruppen auf Lamellenstücken 35
4.2. Bestimmung der Anzahl abgeworfener Sporen im
Wasser auf dem Beutelboden 36
4.3. Bestimmung der Sporenkeimungsrate 36
C. VERSUCHE UND ERGEBNISSE 38
I.Einfluß von Außenfaktoren, insbesondere Licht, auf
das Einsetzen sowie auf frühe Stadien der Fruchtkörperentwicklung 38
1. Anlagenbildung im Dauerdunkel 39
1.1. Erhöhung der Belüftung des Mycels bei Erreichen des Substratrandes 39
1.2. Fruktifikationsfähigkeit im Dauerlicht nach
längerem Verbleib im Dunkeln 41
1.3. Ausschluß von Rotlicht 42
1.4. Erhöhung der Belüftung bei verschiedenen Myceldurchmessern 43
1.5. Veränderung der Belüftungsbedingungen 43
2. Anlagenbildung im Dunkeln nach einer Kurzbelichtung 46
2.1. Belichtung des Mycels bei Erreichen des Substratrandes 46
2.2. Belichtung bei verschiedenen Myceldurchmessern 50
3. Anlagenbildung im Dauerlicht 53
3.1. Überführung des Mycels ins Licht bei Erreichen des Substratrandes 53
3.2. Überführung ins Licht bei verschiedenen Myceldurchmessern 54
4. Anlagenbildung im Dauerlicht nach einer
Kurzbelichtung während der Mycelanzucht im Dunkeln 60
5. Wirksamkeit verschiedener Lichtqualitäten in
der Induktion der ersten Stadien des Fruktifikationsprozesses 63
5.1. Einige theoretische Grundlagen der Wirkungsspektrometrie 63
5.2. Wahl der Methode 64
5.3. Reaktionen des Mycels auf die Belichtung diskreter Ausschnitte 65
5.4. Hyphenaggregation induzierende Wirksamkeit
verschiedener Wellenlängen 66
5.4.1. Erstellung von Photonenfluenz-Effekt-Kurven 66
5.4.2. Überprüfung der Gültigkeit des Reziprozitätsgesetzes 72
5.4.3. Erstellung von Wirkungsspektren für mehrere Reaktionsgrößen 73
5.5. Primardienbildung induzierende Wirksamkeit verschiedener Wellenlängen 76
II.Einfluß von äußeren und inneren Faktoren auf fortgeschrittene
Stadien der Fruchtkörperentwicklung 78
1. Morphogenese und Tropismen von Wildtypfrucht-
körpern und von Mutantenfruchtkörpern ohne gravetropische Reaktion 78
1.1. Entwicklungsstadien bis zum ausgewachsenen
Fruchtkörper 78
1.2. Fruchtkörperbildung unter den vorgegebenen
Versuchsbedingungen 79
1.3. Untersuchungen zur Ursache des asymmetrischen
Hutwachstums bei Fruchtkörpern ohne gravitropische Reaktion des Stieles 80
1.3.1. Verursacht die Perzeption unterschiedlich
hoher Lichtdosen das asymmetrische Hutwachstum? 81
1.3.2. Verursacht ein Feuchtegradient das asymmetrische Hutwachstum? 83
1.3.3. Wird asymmetrisches Hubwachstum durch den
Konzentrationsgradienten einer oder mehrerer
das Hutwachstum hemmender gasförmiger Substanzen verursacht? 85
2. Untersuchungen zur Fruchtkörperentwicklung im
Dunkeln sowie Überprüfung von Rotlicht auf Phototropismus induzierende
Wirksamkeit 88
2.1. Fruchtkörperentwicklung im Dunkeln 89
2.1.1. Verlauf der Fruktifikation 90
2.1.2. Habitus der Fruchtkörper, gravetropische Reaktion und Sporenbildung 91
2.2. Verlauf eines vollständigen Lebenszyklus im Dunkeln 93
2.3. Induziert Rotlicht troptstische Reaktionen? 93
3. Untersuchungen zu den genetischen Grundlagen
des negativen Gravitropismus des Fruchtkörperstieles 94
3.1. Neukombination von Stämmen 95
3.2. Einige allgemeine Beobachtungen und Definitionen
zur Manifestation des Gravitropismus 99
3.3. Stabilität der Fruchtkörpereigenschaft
"gravi+"/"gravi " bei den Ausgangsstämmen 101
3.4. Gravitropisches Reaktionsverhalten von
Fruchtkörpern der aus Neohaplonten der Ausgangsstämme
und/oder Einzelspormonokaryen von H1 gebildeten Stämme 104
3.4.1. Dikaryen aus den Neohaplonten 104
3.4.2. Dikaryen aus den Neohaplonten der drei Ausgangsstämme
und Einzelspormonokaryen von H1 107
3.4.3. Dikaryen aus Einzelspormonokaryen von H1 111
3.5. Gravitropisches Reaktionsverhalten bei Nachkommenschaften
aus Stielgewebekulturen von gravi+- und gravi -Fruchtkörpern des Stammes
nh381 xnhH 113
4. Untersuchungen zu einem Zusammenhang zwischen
Gravitropismus und Sporenbildung sowie zu einer defekten Sporenbildung 116
4.1. Einsetzen und Ausmaß der Sporenbildung 118
4.2. Sporengruppen mit mehr oder weniger als vier Sporen 127
4.3. Häufigkeit der einzelnen Kreuzungstypen in
Sporenabdrücken von gravi -Fruchtkörpern der
Stamme H1 und nh381x nhH 131
D. DISKUSSION 136
1. Einfluß des Lichtes auf den Fruktifikations-Prozeß 136
2. Einfluß der Belüftung auf den Fruktifikationsprozeß 140
3. Auswirkung genetischer Defekte auf Sporenbildung und Gravitropismus 142
E. AUSBLICK 149
TAFELN 152
LITERATURVERZEICHNIS 160