Soil factors in infection of grass weeping alkali grass (Puccinellia distans) with endophytic fungus Epichloё typhina: defining their role using spatial analyses

Wydział BiologiiGrzyby z rodzaju Epichloë to pasożyty wielu traw. W stadium płciowym grzyb występuje w postaci podkładek na pędach trawy, w stadium bezpłciowym jest endofitem i jego obecność nie daje żadnych widocznych symptomów choroby. Celem badań było wyjaśnienie czy czynniki glebowe (wilgotność, przewodnictwo elektrolityczne i odczyn) sprzyjają infekcji na poziomie siedliska oraz jaki jest jej wpływ na wielkość biomasy i cechy roślin związane z reprodukcją. Badania polegały na pobieraniu materiału roślinnego i próbek gleby z tych samych, ściśle określonych miejsc (przy użyciu RTK GPS-u) oraz wykonaniu zdjęć lotniczych z niskiego pułapu badanych obszarów. W analizie zastosowano m.in. metody modelowania geoprzestrzennego, uwzględniającego autokorelację przestrzenną. Umożliwiło to sporządzenie map obrazujących przestrzenne zróżnicowanie parametrów glebowych oraz map prawdopodobieństwa wystąpienia mannicy i jej statusu infekcji. Zaobserwowano min. istotnie wyższą biomasę całkowitą u roślin zainfekowanych w stosunku do roślin bez endofita oraz związek występowania mannicy z określoną średnią wartością przewodnictwa i powiązanie między wartością parametru a statusem infekcji rośliny. Stwierdzono również, że wilgotność była czynnikiem istotnie wpływającym na obecność mannicy. Rozmieszczenie przestrzenne okazów mannicy i jej status infekcji wykazuje autokorelację przestrzenną (nie jest losowe). Autokorelacja ta ma cechy zbliżone do tych, które charakteryzują rozkład przestrzenny analizowanych parametrów glebowych. Wskazuje to na zachodzącą między nimi relacja przyczynowo-skutkowa.Fungi of the genus Epichloë are parasites of many grasses. In the sexual stage fungus form stromata on the shoots of grass, in asexual stage Epichloë is an endophyte and its presence does not give any visible symptoms of the disease. The aim of the study was to clarify whether soil factors (weight moisture, electrical conductivity and pH) favor infection at the level of habitat and what is the impact of infection on the size of the biomass and characteristics of plants associated with reproduction. Plant material and soil samples were collected from the same, precisely definite locations (using RTK GPS) which was followed by remote sensing of study area. In analysis among others were used geospatial modelling methods including spatial autocorrelation. This enabled to prepare maps showing the spatial variability of soil parameters and maps of the probability of alkaligrass presence and status its of infection. Significantly higher total biomass of the infected plants in comparison to noninfected was noted as well as the connection between alkaligrass presence and specific average conductivity value and the relationship between the parameter and the plant status of infection. It was also found that the weight moisture was a factor significantly influencing the plants presence. The spatial distribution of Puccinellia specimens and status of infection exhibits spatial autocorrelation (not random). This autocorrelation has characteristics similar to those which characterize the spatial distribution of analyzed soil parameters. This suggest that there are cause and effect relationship between them