Studie beleuchtet symbiotische Beziehung zwischen Orchideen und Pilzen

Dendrobium chrysotoxum ist eine epiphytische Orchideenart, die auf Baumstämmen oder als Lithophyt auf Felsen wächst. Es ist von großer dekorativer und medizinischer Bedeutung. Die übermäßige Ausbeutung von D. chrysotoxum aus der Wildnis stellt weiterhin eine ernsthafte Bedrohung für das Überleben der Orchidee dar.

In einer früheren Studie isolierten Forscher des Xishuangbanna Tropical Botanical Garden (XTBG) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften einen Tulasnella-Pilzstamm (GC-15) aus D. chrysotoxum-Protocormen unter Verwendung einer In-situ-Saatködertechnik, die bei der Förderung signifikant wirksam ist In-vitro-Samenkeimung und Protocorm-Entwicklung. Die Wechselwirkung zwischen dem D. chrysotoxum-Protocorm und seinem Mykobionten während der Samenkeimung bleibt jedoch unklar.

In einer kürzlich veröffentlichten Studie in Gartenkulturenklärten die Forscher den Prozess der Protocorm-Entwicklung sowie die Struktur und Eigenschaften von Embryonen und Protocormen in D. chrysotoxum auf, um die Gegenseitigkeit zwischen D. chrysotoxum und seinem Mykobionten besser zu verstehen.

Unter Verwendung anatomischer Techniken und Rasterelektronenmikroskopie (SEM) untersuchten die Forscher detaillierte morphogenetische Veränderungen während der symbiotischen Keimung von D. chrysotoxum, das mit Tulasnella sp.

Es gibt sechs Entwicklungsstadien, die während der symbiotischen Samenkeimung morphologisch und anatomisch definiert wurden. Der Embryo verwandelte sich im zweiten Stadium in ein Protocorm, und im dritten Stadium entwickelte sich aus der Spitze des Protocorms ein Vorsprung, der sich im vierten Stadium verlängerte, um das Keimblatt zu bilden. Das stammapikale Meristem (SAM) wurde im Stadium drei initiiert und im Stadium vier gut entwickelt. Das erste Blatt und die Wurzel erschienen im fünften bzw. sechsten Stadium.

Embryonen von D. chrysotoxum entwickeln polarisierte Zellregionen, deren Entwicklungsfolgen programmiert sind. Kleine embryonale Zellen an der Spitze entwickeln sich zu Keimblättern und SAM, und große embryonale Zellen an der Basis entwickeln sich zu Rhizoiden für den Zugang durch Pilzhyphen und spezialisierte Parenchymzellen als symbiotische Stelle für die Pilzbesiedlung.

„Unsere Studie liefert neue Einblicke in die Struktur und Funktion von epiphytischen Orchideen-Protokormen und wirft ein Licht auf die symbiotische Beziehung zwischen Orchideen und Pilzen“, sagte Luo Yan von XTBG.