Āra bērza Betula pendula Roth iekrāsotajā koksnē esošo mikroorganismu noteikšana un to iespējamā saistība ar fizioloģiskajiem un bioķīmiskajiem procesiem koksnē

Abstract

Latvijā āra bērzs Betula pendula Roth ir ekonomiski nozīmīgākais lapu koks, kuram vizuāli defekti ir nevēlami, īpaši finiera ražošanā. Sarkanbrūnais iekrāsojums stumbrā ir visizplatītākais vizuālā defekta veids. Pētījuma mērķi bija turpināt apzināt un pielāgot metodes iekrāsojuma pētīšanai, cenšoties galveno uzsvaru likt uz molekulārajām metodēm, piemēram, mikroorganismu profilēšanu, kas ļāva iekrāsotā koksnē identificēt tādas sugas un ģintis kā Pholiota squarrosa, Pholiota multicingulata, Agrocybe rivulosa, Cadophora fastigiata, Helotiales sp., Phialophora sp., Trametes versicolor. Iekrāsojumu mēdz uzskatīt kā koksnes trupes sākuma stadiju, tomēr pētījuma laikā trupējuši stumbri dažāda vecuma bērziem tika reti novēroti. Pētījuma ietvaros iekrāsojumu dabiskās audzēs novēroja vidēji 65,5 % no visiem apskatītajiem kokiem. Inokulācijas norādīja uz iekrāsojumu veidošanos arī no ievainojumiem, kuri sākotnēji netika inficēti. Nosakot koksnes kopējo fenolu daudzumu spektrofotometriski, secināja, ka iekrāsotā koksne saturēja lielāku kopējo fenolu daudzumu nekā neiekrāsotā. Ievērojams daudzums mikroorganismu, t.i., sēņu un baktēriju spēj gan degradēt koksni, gan dzīvot tajā, neizraisot bojājumus. Mikroorganismu mijiedarbība ar dzīvajiem audiem ir komplekss process, kurā var būt iesaistītas daudzas un dažādas fizioloģiskas un bioķīmiskas norises laika gaitā. Viens no pētījuma mērķiem bija apskatīt būtiskāko un aktuālāko literatūru, lai varētu spriest par šo procesu gaitu un iespējamu pielāgošanu saistībā ar iekrāsojuma efektu. Tāpēc darba beigās ir sniegts neliels apraksts faktoriem, kurus būtu jāņem vērā, plānojot detalizētu pētījumu par iekrāsojumu, piemēram, vai pastāv āra bērzu ķīmisko tipu, genotipu un iekrāsojuma savstarpēja saistība. Darbs tika izstrādāts Latvijas Valsts Mežzinātnes institūtā „Silava” Ģenētisko Resursu centrā laika posmā no 2012. gada jūnija līdz 2015. gada maijam.

In Latvia white birch Betula pendula Roth is one of the most important deciduous tree species. Visual wood defects are not desirable especially in plywood manufacturing. One of the most common defects is reddish to brownish discolouration in the pith. The aim of the research was to continue adaptation of the methods for investigation of discolouration, focusing on molecular methods such as denaturing gradient gel electrophoresis, which allowed to identify fungi in discoloured wood in this study. These fungi were: Pholiota squarrosa, Pholiota multicingulata, Agrocybe rivulosa, Cadophora fastigiata, Helotiales sp., Phialophora sp., Trametes versicolor. It is believed that discolouration is related to decay of the wood at the early stages. In this study discolouration was observed in 65,5 % of all trees. Inoculation showed that discolouration can be initiated even from wounds without infection. Total phenols were measured in discoloured wood. Results showed that discoloured wood contained six times more total phenols than nondiscoloured wood. A significant amount of microorganisms can degrade wood as well as live in it without any harm. Interaction between microorganisms and living wood can include many different biochemical and physiological reactions. One of the aim of this research was to study most relevant publications in order to get sufficient insight about processes related to discolouration and possible ways to avoid it. At the end of this study there is discussion about various factors which may be considered if detailed study about discolouration would be established. The study was carried out in Latvian State Forest Research Institute "Silava", Genetic Resources Centre, from June 2012 until May 2014.