Molecular and morphological diversity of fungal populations of genera Marasmius Fr. 1836, Micetinis Earle 1909 and Gymnopus(Pers.) Grey 1821 in forest ecosystems of National parks of Serbia and Montenegro

Abstract

Ciljevi  istraživanje  ove  doktorske  disertacije  bili  su  određivanje makroskopskih  i  mikroskopskih  karakteristika  plodonosnih  tela analiziranih vrsta roda Marasmius, Gymnopus i Mycetinis i njhove varijabilnosti  između  populacija,  određivanje  uticaja  klimatskih faktora  na  varijabilnost  morfoloških  karaktera,  određivanje brojnosti  i  rasprostranjenja  jedinki  na  odabranim  lokalitetima  u okviru  Nacionalnih parkova Srbije i Crne Gore  (Kopaonik, Stara planina,  Biogradska  gora)  koristeći  ISSR  metodu,  kao  i određivanje osnovnih populaciono-genetičkih parametara i analiza filogenetskih odnosa u okviru roda Marasmius. Kod vrste  M. alliaceus  utvrđeno je da se na osnovu morfoloških karaktera  populacija  sa  Stare  planine  delimično  izdvaja,  dok  je kod  populacije  Biogradska  gora  uočena  najveća  heterogenost  u ispitivanim  karakterima.  Kod  vrste  G. androsaceus  uočeno  je  da nema jasnog izdvajanja populacija, odnosno ispitivane populacije su pokazale heterogenost u ispitivanim morfološkim karakterima. Uočena  je  statistički  značajna  (p  <  0.05)  korelacija  između morfoloških karaktera i faktora sredine kod obe analizirane vrste M. alliaceus i G. androsaceus. Određivanjem  broja  i  veličine  geneta  ISSR  metodom  u populacijama  vrsta  M.  alliaceus,  M.  rotula  i  G.  androsaceus utvrđeno  je  da  ove  vrste  formiraju  relativno  male  genete  (od nekoliko desetina centimetara do 15m) koji se nalaze u relativnoj blizini jedni od drugih (nekoliko metara). Određivanjem  parametara  molekularnog  diverziteta  (AMOVA, Fst) kod populacija vrsta  M. alliaceus  i  G. androsaceus utvrđeno je  da  su  populacije  obe  ispitivane  vrste  značajno  genetički diferencirane (Fst vrednosti veće od 0.25) odnosno da postoji mali protok gena između njih.Filogenetska analiza ITS + LSU i ITS + LSU + EF-1ɑ sekvenci u ovom  radu,  podržava  trenutno  prihvaćeno  grupisanje  Evropskih vrsta  roda  Marasmius  u  sekcije  na  osnovu  makro-  i mikromorfoloških  karaktera.  Međutim,  dobijeni  rezultati  ne podržavaju  u  potpunosti  grupisanje  nižih  infrageneričkih kategorija (podsekcija i serija). Takođe, podsekcijska klasifikacija evropskih  Marasmius  vrsta  analiziranih  u  ovom  radu  ne predstavlja monofiletske linije.The  goals  of  this  doctoral  thesis  were  to  determine  the macroscopic and microscopic characteristics of the fruit bodies of the  genus  Marasmius,  Gymnopus  and  Mycetinis  and  their variability  among  populations,  determining  the  influence  of climatic factors on the morphological variability  of  fruit bodies,determining  the  number  and  distribution  of  individuals  at selected  sites  within  the  National  Parks  of  Serbia  and Montenegro  (Kopaonik,  Stara  Planina,  Biogradska  Gora)  using the ISSR method, as well as determining basic population -genetic parameters  and  analysis  of  phylogenetic  relations  within  the genus Marasmius.For  the  species  M.  alliaceus,  it  has  been  determined  that  the population  of  Stara  planina  is  partially  isolated,  while  the population  of  Biogradska  gora  has  the  highest  heterogeneity  in the  investigated  morphological  characters.  For  the  species  G.androsaceus  it was noticed that there was no clear  segregation  of populations,   thus   the  investigated  populations  showed heterogeneity in the examined morphological characters. A  statistically  significant  (p<0.05)  correlation  between morphological  and  environmental  factors  in  both  analyzed species M. alliaceus and G. androsaceus was observed. Determination  of  the  number  and  size  of  the   genets  by  ISSR method in populations of species  M. alliaceus,  M. rotula and  G.androsaceus,  showed  that  these  species  form  relatively  small genes  (from  few  centimeters  to  15  meters)  located  in  relative proximity to each other (several meters ). By determining molecular diversity parameters (AMOVA, Fst) in populations  of  species  M.  alliaceus  and  G.  androsaceus  it  has been found that the populations of both investigated species are significantly  genetically  differentiated  (Fst  values  greater  than 0.25), ie there is a small flow of gene between them. The phylogenetic analysis of ITS + LSU and ITS + LSU + EF-1ɑ sequence  datasets  supports  the  currently  accepted, morphologicaly based  groupings of sections of European species of genus  Marasmius.  However, the results obtained  in this study do  not  fully  support  the  grouping  of  lower  infra-generic categories  (subsections  and  series).  Also,  the  subsection classification of the European Marasmius species analyzed in this paper does not represent monophyletic lineages