DOI: https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.1767264
تاريخ النشر: 2026-01-21
المؤلف: Gülce Ediş وآخرون
الموضوع الرئيسي: الفطريات الجذرية وتفاعلات النباتات
نظرة عامة
تستقصي هذه الدراسة تنوع جنس *Elaphomyces* في تركيا من خلال دمج المنهجيات الشكلية والجزيئية لتوثيق الأنواع التي تم التعرف عليها حديثًا. تم جمع عينات الفطريات بشكل منهجي من محافظة كيركلاريلي بين أكتوبر وديسمبر 2022. تم تحليل الخصائص الشكلية لهذه العينات باستخدام المجهر الضوئي ومجهر المسح الإلكتروني، بينما تم استخدام التحليلات الجزيئية الجينية لتسلسل الفضاء الداخلي المنسوخ النووي (nrITS) لدعم تحديد الأنواع.
نجحت الدراسة في تحديد ثلاث مجموعات جديدة في تركيا: *Elaphomyces aculeatus*، *E. americanus*، و*E. virgatosporus*. أظهرت تسلسلات ITS لهذه الأنواع أكثر من 99% من التشابه مع الإدخالات المقابلة في قاعدة بيانات GenBank، مما يؤكد تصنيفها. علاوة على ذلك، تقدم الدراسة أوصافًا شكلية شاملة، وتفاصيل عن المواطن، وتحليلات جزيئية، مما يساهم بشكل كبير في فهم تنوع *Elaphomyces* في المنطقة.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث الأهمية البيئية والبيولوجية لجنس *Elaphomyces* T. Nees، المعروف عمومًا باسم “كمأ الغزلان”، ضمن عائلة Elaphomycetaceae. يعد هذا الفطر الإكتوميكوريزا ضروريًا لاستدامة نظم الغابات المعتدلة وشبه القطبية، حيث يشكل علاقات تعايش مع الأشجار ذات الخشب الصلب والأشجار الصنوبرية. تتميز منطقة الدراسة، الواقعة على المنحدرات الشمالية لجبال يلدز، بمناخ رطب من البحر الأسود، مما يتناقض مع المناخ القاري لحوض إرجين الداخلي. تشهد هذه المنطقة تقلبات موسمية كبيرة في درجات الحرارة وهطول الأمطار، مما يخلق ظروفًا مثالية لنمو أنواع *Elaphomyces*.
استخدمت الدراسة كلاب لاغوتو رومانولو، المعروفة بقدراتها الاستثنائية في اكتشاف الكمأ، للمساعدة في جمع عينات *Elaphomyces* من غابات البلوط والزان. توفر هذه الغابات الظروف البيئية اللازمة للفطريات، بما في ذلك تركيب التربة المناسب ومستويات الرطوبة. تم الاحتفاظ بسجلات مفصلة خلال عملية الجمع، توثق معلومات حيوية مثل تواريخ الجمع، إحداثيات GPS، وأوصاف المواطن، والتي تعتبر أساسية لفهم توزيع وسياق العينات المجمعة.
النتائج
تقدم الدراسة فحصًا مفصلًا للخصائص الماكروسكوبية والميكروسكوبية لثلاثة أنواع من *Elaphomyces*، جنبًا إلى جنب مع تسلسلات الحمض النووي الريبي (rDNA) التي تم تحليلها من خلال تسلسل الفضاء الداخلي المنسوخ (ITS).
1. **Elaphomyces aculeatus** يتميز بأسكومات تتراوح من 15-20 مم، مع سطح قشري بني بنفسجي إلى بني محمر وغلابة صلبة تظهر لونًا بنيًا داكنًا مع خطوط بيضاء. الأبواغ كروية الشكل، تتراوح من 15.5-19 ميكرومتر، ومزينة بكثافة. يشكل هذا النوع علاقات إكتوميكوريزا بشكل أساسي مع البندق الشائع، الزان، الليمون، والبلوط، عادةً في التربة الكلسية.
2. **Elaphomyces americanus** يتميز بأسكومات تتراوح من 10-15 مم مع سطح قشري بني مصفر وغلابة مليئة بالأبواغ البنية الداكنة. الأبواغ أكبر، تتراوح من 24-28 ميكرومتر، ومزينة بزوائد متكتلة. يوجد هذا النوع في أمريكا الشمالية، وغالبًا ما يرتبط بالأشجار الصنوبرية في التربة الرملية أو الغنية بالطين.
3. **Elaphomyces virgatosporus** لديه أسكومات تتراوح من 20-25 مم، مغطاة بالتربة ومميزة بسطح بني داكن إلى أسود. الأبواغ تتراوح من 16-22.5 ميكرومتر وتظهر زينة معقدة. هذا النوع الأوروبي النادر يشكل علاقات إكتوميكوريزا مع الأشجار المتساقطة ويُفضل التربة الكلسية الغنية بالعناصر الغذائية، مع وجود ملحوظ في ميسيسيبي، الولايات المتحدة الأمريكية.
بشكل عام، تسهم النتائج في الفهم التصنيفي والتوزيع البيئي لهذه الفطريات النادرة، مما يبرز ارتباطاتها المحددة مع المضيفين وتفضيلات المواطن.
مناقشة
في هذا القسم، تناقش الدراسة التوصيف الجزيئي والتحليل الجيني لمختلف أنواع *Elaphomyces*، مع التركيز على الطرق المستخدمة لجمع العينات، استخراج الحمض النووي، والتحليلات الجزيئية اللاحقة. تم فحص العينات بدقة للخصائص الماكروسكوبية والظروف البيئية، تلاها ملاحظات ميكروسكوبية مفصلة باستخدام المجهر الضوئي ومجهر المسح الإلكتروني (SEM). تم استخراج الحمض النووي الجيني باستخدام محلول انحلال CTAB، وتم تأكيد سلامة الحمض النووي من خلال الرحلان الكهربائي في هلام الأجاروز. تم تضخيم منطقة الفضاء الداخلي المنسوخ (ITS) باستخدام بوليميراز الحمض النووي الساخن وبروتوكول PCR “Touchdown” لتقليل التضخيم غير المحدد. تم تحليل التسلسلات الناتجة باستخدام برنامج MEGA-X، مما أدى إلى تحديد فروع متميزة ضمن تصنيفات *Elaphomyces*.
كشف التحليل الجيني عن دعم قوي من البوتستراب لمكانة العينات ضمن فروعها المعنية، مما يؤكد ارتباطاتها الجينية. ومن الجدير بالذكر أن الدراسة تبرز التشابهات الشكلية بين *Elaphomyces aculeatus*، *E. virgatosporus*، و*E. anthracinus*، مما يعقد التمييز التصنيفي. تم توضيح الميزات الرئيسية المميزة، مثل نسيج السطح القشري وشكل الأبواغ، للمساعدة في التعرف. تؤكد الدراسة على أهمية دمج البيانات الجزيئية مع الطرق الشكلية التقليدية لتعزيز دقة تصنيف الفطريات، خاصةً بالنظر إلى التنوع الجيني الذي غالبًا ما يتجاوز الخصائص الشكلية القابلة للرؤية. تسهم النتائج في فهم أعمق للعلاقات التطورية بين أنواع *Elaphomyces* وفائدة العلامات الجزيئية في تصنيف الفطريات.
DOI: https://doi.org/10.18016/ksutarimdoga.vi.1767264
Publication Date: 2026-01-21
Author(s): Gülce Ediş et al.
Primary Topic: Mycorrhizal Fungi and Plant Interactions
Overview
This study investigates the diversity of the genus Elaphomyces in Türkiye by integrating morphological and molecular methodologies to document newly identified species. Fungal samples were systematically collected from Kırklareli Province between October and December 2022. The morphological characteristics of these samples were analyzed using light and scanning electron microscopy, while molecular phylogenetic analyses of nuclear ribosomal internal transcribed spacer (nrITS) sequences were employed to support species identification.
The research successfully identified three new collections in Türkiye: *Elaphomyces aculeatus*, *E. americanus*, and *E. virgatosporus*. The ITS sequences of these species exhibited over 99% similarity to corresponding entries in the GenBank database, confirming their classification. Furthermore, the study offers comprehensive morphological descriptions, habitat details, and phylogenetic analyses, contributing significantly to the understanding of Elaphomyces diversity in the region.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the ecological and biological significance of the genus *Elaphomyces* T. Nees, commonly known as “deer truffles,” within the family Elaphomycetaceae. This ectomycorrhizal fungus is vital for the sustainability of temperate and subarctic forest ecosystems, forming mutualistic relationships with hardwood and coniferous trees. The study area, located on the northern slopes of the Yıldız Mountains, is characterized by a humid Black Sea climate, which contrasts with the continental climate of the inland Ergene Basin. This region experiences significant seasonal variations in temperature and precipitation, creating optimal conditions for the growth of *Elaphomyces* species.
The research employed Lagotto Romagnolo dogs, known for their exceptional truffle detection abilities, to assist in the collection of *Elaphomyces* samples from oak and beech forests. These forests provide the necessary ecological conditions for the fungi, including suitable soil composition and moisture levels. Detailed records were maintained during the sampling process, documenting critical information such as collection dates, GPS coordinates, and habitat descriptions, which are essential for understanding the distribution and ecological context of the collected specimens.
Results
The study presents a detailed examination of the macroscopic and microscopic characteristics of three Elaphomyces species, alongside their ribosomal DNA (rDNA) sequences analyzed through Internal Transcribed Spacer (ITS) sequencing.
1. **Elaphomyces aculeatus** is characterized by ascomata measuring 15-20 mm, with a purplish-brown to reddish-brown peridial surface and a solid gleba exhibiting a blackish-brown color with white streaks. The spores are globose, measuring 15.5-19 μm, and are densely ornamented. This species forms ectomycorrhizal associations primarily with common hazel, beech, lime, and oak, typically in calcareous soils.
2. **Elaphomyces americanus** features ascomata of 10-15 mm with a yellowish-brown peridial surface and a gleba packed with dark brown spores. Spores are larger, measuring 24-28 μm, and are adorned with tufted projections. This species is found in North America, often associated with conifers in sandy or clay-rich soils.
3. **Elaphomyces virgatosporus** has ascomata ranging from 20-25 mm, encrusted with soil and characterized by a dark brown to black surface. The spores measure 16-22.5 μm and exhibit intricate ornamentation. This rare European species forms ectomycorrhizal relationships with deciduous trees and prefers nutrient-rich calcareous soils, with a noted occurrence in Mississippi, USA.
Overall, the findings contribute to the taxonomic understanding and ecological distribution of these rare fungi, highlighting their specific host associations and habitat preferences.
Discussion
In this section, the research discusses the molecular characterization and phylogenetic analysis of various Elaphomyces species, emphasizing the methods used for specimen collection, DNA extraction, and subsequent molecular analyses. Specimens were meticulously examined for macroscopic traits and environmental conditions, followed by detailed microscopic observations using light and scanning electron microscopy (SEM). The genomic DNA was extracted using a CTAB lysis buffer, and the integrity of the DNA was confirmed through agarose gel electrophoresis. The internal transcribed spacer (ITS) region was amplified using a hot-start DNA polymerase and a “Touchdown” PCR protocol to minimize non-specific amplification. The resulting sequences were analyzed using MEGA-X software, leading to the identification of distinct clades within the Elaphomyces taxa.
The phylogenetic analysis revealed strong bootstrap support for the placement of specimens within their respective clades, confirming their genetic affiliations. Notably, the study highlights the morphological similarities among Elaphomyces aculeatus, E. virgatosporus, and E. anthracinus, which complicate taxonomic differentiation. Key distinguishing features, such as peridial surface texture and spore morphology, were outlined to aid in identification. The research underscores the importance of integrating molecular data with traditional morphological methods to enhance the accuracy of fungal taxonomy, particularly given the genetic diversity that often exceeds observable morphological traits. The findings contribute to a deeper understanding of the evolutionary relationships among Elaphomyces species and the utility of molecular markers in fungal classification.