živa 5/2017 227 ziva.avcr.cz

Trochu historie a metodikyPrvním, kdo použil termín endofyt, bylněmecký mykolog Anton de Bary, který vesvé knize Morfologie a fyziologie hub, lišej-níků a hlenek z r. 1866 popsal endofytníhouby jako parazitické druhy žijící uvnitřrostlinných pletiv. Odlišil je od epifytníchparazitů, kteří kolonizují povrch rostlin-ných orgánů. Od dob de Baryho ale došlok výraznému posunu ve významu tohototermínu a v současnosti označuje pouzedruhy, které po celý svůj životní cyklusnebo jen některou jeho fázi kolonizují rost-linná pletiva bez projevu jakýchkoli známeknapadení (symptomů). Endofytismus neníprotikladem k parazitismu, protože hou-boví paraziti často nenápadně prorůstajírostlinná pletiva před vlastním projevemonemocnění, ale zároveň zahrnuje i velkémnožství hub nacházejících se uvnitř rost-linných pletiv, aniž by v budoucnu one-mocnění způsobily. Některé endofytní hou-by žijí s rostlinou dokonce v oboustranněvýhodné mutualistické symbióze.

Nenajdeme pravděpodobně rostlinu (a tovčetně kapraďorostů a mechorostů), jež byv sobě neskrývala nějakou endofytní houbu.Tyto houby byly dokonce nalezeny ve stél-kách lišejníků. Endofytismus představujefenomén ještě častější, než je mykorhiza,tedy jiný typ symbiózy rostlin a hub.

Dosavadní výsledky studia endofytníchhub jsou v řadě aspektů stále jen útržkovi -té a nedaří se např. postihnout celé spekt-rum v různých částech rostliny najednou,natož pak ve více sezonách. Důvodem jsouhlavně metodické limity studia endofytů.Výzkum jejich diverzity v jednotlivýchrostlinných orgánech a pletivech byl odpočátku studia endofytních hub v 70. le -tech 20. stol. založen na izolaci na pevnéagarové živné půdy a v této podobě se nej-častěji využívá dosud. Jak taková izolaceprobíhá? Odebrané vzorky (dřevěné ště-pinky, větvičky, listy, jehlice nebo jejichčásti apod.) se nejprve musejí povrchověsterilizovat, aby se zamezilo růstu hub pří-tomných na povrchu, a to buď v podobě

rostoucího mycelia (epifytní čili fyloplán-ní houby), nebo jen jako spory. Následněse rozdělí na části dostatečně malé, abyse vešly na Petriho misku s agarovou živ -nou půdou, takže z původně odebranéhokusu dřeva, větvičky, listu nebo jehlice senakonec izolují endofyty pouze z několi-ka úlomků řádově milimetrové až centi-metrové velikosti. Na agarové půdě z nichvyrůstají po několika dnech až týdnechmycelia, často bývají sterilní a velmi po -dobná (obr. 1). Záleží na zkušenosti vědce,jestli vzhledově podobná mycelia endo-fytních hub bude považovat za identickédruhy, nebo ne, a bude se tudíž snažit určitdo druhu pouze vybrané zástupce s uni-kátním vzhledem (pokud několik myceliívypadá stejně, vybere jedno reprezentují-cí všechna ostatní), nebo každé jednotlivévyrůstající mycelium. Fáze určování je nej -delší a nejsložitější, protože nikdy nenípředem jasné, zástupci kterých skupin hubvyrostou. Vedle určování podle morfologiese uplatňují především molekulární data –sekvence DNA vybraných úseků, které popřečtení a srovnání s veřejnou databázímohou okamžitě vést k určení do druhu(v ideálním případě, pokud je od danéhodruhu již sekvence v databázi dostupná),častěji ale jen do rodu nebo okruhu rodů.

Kultivační přístup má tu výhodu, žeendofytní houby získáme v podobě čistékultury a můžeme je následně studovatnapř. z hlediska produkce bioaktivníchlátek (viz dále). Na druhou stranu ale tentopřístup zatěžuje řada metodických problé-mů. Už jen ten první, tedy že přítomnostendofytů není patrná, znamená, že odebí-ráme vzorky z rostlin a z nich vybíráme naizolaci náhodně. Velké množství izolova-ných částí (až desítky procent v případěnapř. dřeva) tak bývá sterilní, protože jsmezrovna vybrali nekolonizovaný kousek.I povrchová sterilizace má svá rizika. Nej-častěji se používá oplach v etanolu (větši-nou 96%), chlornanu sodném (5% a méněkoncentrovaném, což přibližně odpoví-dá prostředku Savo nebo jeho naředěné-mu roztoku) či peroxidu vodíku (30%) podobu několika desítek sekund. Většinoujde o kombinaci těchto látek zakončenouomytím ve sterilní vodě. Riziko spočívá pře-devším ve stanovení nevhodné koncen -trace prostředků a délky oplachu, protožepokud je sterilizace příliš silná, prostoupíprostředek dovnitř pletiv a zahubí i endo-fytní houby. V opačném případě mámevýsledky zkreslené o růst epifytních hub.Odebrat větší množství vzorků, které byumožnilo srovnat endofytní společenstvonapř. v několika desítkách výhonů sou-časně, není reálné, zahrnovalo by stovky ažtisíce finálních kousků a tudíž i Petrihomisek a mycelií. V případě určování podleDNA by bylo navíc příliš finančně náročné.Posledním a velmi podstatným omezenímtéto metody je skutečnost, že mnoho hub naagarových živných půdách neroste vůbec(jsou nekultivovatelné), nebo rostou tak po -malu, že je ostatní druhy přerostou a zne-možní jejich určení, takže výsledky studiadiverzity endofytních hub založené na kul-tivaci získáme z principu podhodnocené.

1

Ondřej Koukol, Zuzana Haňáčková

Endofyty – všudypřítomníkolonizátoři rostlinných pletiv

Rostliny se svými orgány a pletivy představují důležité prostředí kolonizova-né velkým množstvím hub. Parazitické druhy hub, jež mohou napadat kterýkolirostlinný orgán, a mykorhizní druhy hub, které naproti tomu osídlují pouzekořeny rostlin (také v článcích na str. 233–240 tohoto čísla Živy), často rozezná -me už pouhým okem. Pokud ne samotné houby, tak alespoň morfologické změ-ny, které na rostlině způsobily. Vedle parazitických a mykorhizních ale existujíještě houby nevyvolávající žádné vnější známky své přítomnosti, i když sevyskytují v podstatě v kterékoli části rostliny. Tyto houby se nazývají endofytní(termín endofyt má širší význam a označují se jím i jiné organismy žijící uvnitřrostlin, např. bakterie) a byly nalezeny v každém typu pletiva u všech dosud stu-dovaných rostlin. Když vidíte např. krásně zelený, nepoškozený list stromu, plodnebo bylinnou lodyhu, pravděpodobně vás nenapadne, že se díváte na více čiméně bohaté společenstvo různých druhů endofytních hub. Ač studován již vícenež dvě století, tento fenomén nepřestává dodnes fascinovat mykology, a toz různých důvodů.

1 Kolonie endofytních hub vyrůstajícíz povrchově sterilizovaných jehlic borovice lesní (Pinus sylvestris)

© Nakladatelství Academia, SSČ AV ČR, v. v. i., 2017. Přetisk článků včetně obrázků se výslovně zapovídá. Veškerá práva včetně práva reprodukce jsou vyhrazena.

Není endofyt jako endofytAčkoli se běžně hovoří o endofytních hou-bách, nejde v pravém slova smyslu o vy -hraněnou ekologickou skupinu (jako např.dřevokazné nebo koprofilní houby), před-stavují naopak velmi heterogenní směsdruhů s různými způsoby života a navícz různých taxonomických skupin (výjim-kou jsou tzv. travní endofyty, viz dále). Jedi-né, co je spojuje, je přítomnost endofytnífáze v hostitelské rostlině, čili určité etapyv jejich životním cyklu. Další fáze jejichživotního cyklu mohou probíhat na zcelajiném substrátu, než je rostlina, ve kterése daný druh nachází jako endofyt. Z ta -xonomického hlediska jsou to v drtivévětšině houby vřeckovýtrusné (Ascomy-cota), v menší míře houby stopkovýtrus-né (Basidiomycota) a minimálně houbyspájivé (Mucoromycota, dřívější Zygomy-cota). Mezi houbami vřeckovýtrusnýmijsou zastoupeny hlavně řády voskovičko-tvaré (Helotiales), dřevnatkotvaré (Xylaria -les), hnojenkotvaré (Sordariales) a vředov -cotvaré (Dothideales).

Zda se bude houba v rostlinných pleti-vech chovat jako endofyt, závisí na mnohafaktorech. Spíše než jako neutrální soužitíhouby a rostliny (které by se dalo očeká-vat, když na rostlině nejsou patrné žádnéznámky houbové kolonizace) se endofy-tismus popisuje jako vyvážený antagonis-mus. Je to z toho důvodu, že i endofytmusí použít enzymy k překonání překá-žek při růstu rostlinnými pletivy a rostli-na na tyto signály náležitě odpovídá svý-mi obrannými prostředky, podobně jakoby reagovala na patogen a jeho virulenčnífaktory. Jak je ale tato křehká rovnováharegulována, zůstává stále otázkou.

Travní endofytyPro jednoduchost si můžeme rozdělit en -dofyty na dvě skupiny lišící se vazbou nahostitele, taxonomickou příslušností hos-titelské rostliny, způsobem šíření, účinkemna rostlinu a také tím, do které taxonomic -ké skupiny hub náležejí. Do první skupinyřadíme endofyty trav, někdy označovanéjako ustálené endofyty, do té druhé patřívšechny ostatní, které bývají označoványjako vyvolané endofyty a budou dále nazý-vány „netravní“. Toto rozlišení rozhodněnení intuitivní, nicméně naprosto odpoví-dá významným odlišnostem mezi oběmaskupinami.

Endofyty trav představují co do počtudruhů poměrně malou, avšak evolučně vý -znamnou skupinu vřeckovýtrusných hubz okruhu druhů rodu Epichloë (řád ma -senkotvaré – Hypocreales). Přestože nenízcela jasné, proč se v evoluci právě tytohouby vyčlenily jako endofytní kolonizá-toři trav, jejich vzájemný vztah se upevnildo podoby stabilní mutualistické symbió-zy. Předpokládá se, že původní strategiítěchto hub bylo parazitovat na býložravém(herbivorním) hmyzu (především molicícha červcích). V průběhu evoluce se pravdě -podobně přes sací ústrojí dostaly do pletivněkterých druhů trav a „naučily se“ kolo-nizovat celé jejich nadzemní části. Aby sitravní endofytní houby pojistily, že se do -stanou do svého hostitele, využívají tzv.vertikálního šíření. Kolonizují kromě vege-tativních částí i semena trav, takže klíčícírostliny obsahují už tyto endofytní houby

ve svých pletivech. V travách se sice vy -skytují ještě endofytní houby z jiných taxo-nomických skupin, nicméně zástupce roduEpichloë v jiných skupinách rostlin ne -najdeme.

Podstata symbiózy u endofytů trav a je -jich hostitelských rostlin je poměrně dobřeprostudovaná. Houby „výměnou“ za mož-nost kolonizovat rostlinná pletiva a získá -vat od rostliny část asimilátů produkujířadu mírně jedovatých chemických látek(alkaloidů), které rostlinu chrání před oku-sem herbivory, především hmyzu a savců.Jak taková ochrana funguje, si ukážeme napříkladu lolitremu, jednoho z nejčastěji pro-dukovaných alkaloidů, v travách rodů jílek(Lollium, obr. 2) a kostřava (Festuca, obr. 3),které jsou nejčastějšími hostiteli endofyt-ních hub. Tato heterocyklická sloučeninas indolovým jádrem způsobuje v malýchdávkách křeče svalstva, ve větších dávkáchovlivňuje i srdeční a nervovou činnost.Symptomy bývají pozorovány u dobytka,který spásá trávu kolonizovanou endo -fytními houbami. Při vysokých příjmechlolitremu může dojít i k úmrtí, většinouz důvodu pádu a vážného zranění po ztrá-tě rovnováhy. Tyto otravy endofytnímialkaloidy jsou běžné zejména u převážněpasených krav, jako např. v Severní Ame-rice, Austrálii a na Novém Zélandu (kdejsou současně nejintenzivněji studovány).Stopy lolitremu byly prokázány i v krav-ském mléce (Finch a kol. 2013), ale v taknízkých koncentracích, že jeho konzuma-ce člověkem nepředstavuje žádné riziko.Ochrana před jejich konzumací se stalatéměř nemožnou. Jediným ze způsobůprevence je vhodné načasování pastvy –aby neprobíhala ve chvíli kvetení trav,protože v květenství obsahují největšímnožství lolitremu.

„Netravní“ endofytyPomineme-li několik vysoce specializo -vaných druhů mimo řád masenkotvarés úzkou vazbou na konkrétní jeden druhrostliny, u nichž byla také zjištěna koloni-zace celých rostlin, patří většina endofyt-ních hub mezi druhy napadající různé rost-linné orgány s výskytem omezeným naněkolik málo buněk v určitém pletivu, tj.

s bodovou kolonizací. Jejich druhová di -verzita v konkrétní rostlině je proto něko-likanásobně vyšší než u trav. Rostliny ten-to typ endofytů získávají v průběhu svéhoživota tzv. horizontální kolonizací. Houbydo nich vstupují po překonání vnějšíchba riér přes různé vstupní brány. Jednak tojsou přirozené otvory pletiv charakteristic -ké pro daný druh rostliny (např. popraska -ná borka, čočinky neboli lenticely v kůře,průduchy na listech) a jednak jde o otvorypo mechanickém narušení (ulomená vět-vička, poškrábání kůry apod.). Množstvíendofytních hub v daném pletivu tak závisína druhu orgánu a jeho stáří. Např. mla-dé, čerstvě vyrašené listy opadavých dřevinendofyty v podstatě neobsahují, ale v prů-běhu sezony se jejich kolonizace zvyšuje.Nejvíce endofytů mají v sobě na podzim,před opadem. Podobně narůstá množstvídruhů endofytů i v jehlicích jehličnatýchdřevin, které obvykle drží na stromě něko-lik let. U výhonů, větví a kmene (platí prodřevo i lýko) už tak jednoznačnou závis-lost množství endofytních hub na časenenajdeme. Důvodem je především většímechanická odolnost těchto pletiv, nižšíobsah kyslíku a živin v nich a také borka,která poskytuje mnohem lepší bariéruchránící od vnějšího prostředí.

ziva.avcr.cz 228 živa 5/2017

2 3

2 a 3 Jílek vytrvalý (Lollium perenne,obr. 2) a kostřava červená (Festuca rub-ra, 3) obsahují ve svých pletivech alkaloidlolitrem, který si ale nesyntetizují samy,produkují ho jejich endofytní houby.Foto L. Hrouda (obr. 2 a 3)4 Nepohlavní stadium štětinatky jehlicové (Desmazierella acicola). Konidiofor je na vrcholu větvenýa zakončený štíhlými buňkami, na nichž vznikají konidie.5 Apotecia klihatky černé (Bulgariainquinans) na čerstvě padlém kmenubuku lesního (Fagus sylvatica)6 Bokem přirostlé, kopytovité plodnicetroudnatce kopytovitého (Fomes fomen-tarius) na kmeni břízy. Tento druh patří mezi typické chorošovité houbyzpůsobující bílou hnilobu dřeva. Snímky O. Koukola, pokud není uvedeno jinak

© Nakladatelství Academia, SSČ AV ČR, v. v. i., 2017. Přetisk článků včetně obrázků se výslovně zapovídá. Veškerá práva včetně práva reprodukce jsou vyhrazena.

Ačkoli „netravní“ endofyty nemají sil-né vazby na hostitele, určité preferencelze pozorovat na vyšších taxonomickýchúrovních. Typickým příkladem je převahahub z řádu voskovičkotvaré na nahose-menných stromech a řádu čárovkotvaré(Diaporthales) na krytosemenných. Odli-šení preferencí těchto skupin endofytůtak pravděpodobně šlo ruku v ruce s oddě-lením nahosemenných a krytosemennýchrostlin v pozdním karbonu (před 305–300miliony let). Podobně můžeme pozorovati geografický trend, kdy směrem k pólůmpřibývá endofytů z řádu voskovičkotvaréna úkor ostatních skupin, zatímco směremk rovníku přibývají zástupci dřevnatko-tvarých.

Různé ekologieZ ekologického hlediska převažují mezi„netravními“ endofyty paraziti nebo sapro-trofové, kteří těží z toho, že jsou přítomniuvnitř svého hostitele ještě před jeho osla-bením, resp. odumřením. Oslabení hosti-telské rostliny např. z důvodu napadeníjiným parazitem nebo stresem z nevhod-ných klimatických podmínek vede k tomu,že se neškodný endofyt rázem stane škod-

livým parazitem. Na druhé straně přiro-zené odumření části hostitele (např. listua jeho opad na podzim) představuje signálpro saprotrofní druhy čekající v endofytnífázi v listu, že mohou začít list intenzivněkolonizovat a rozkládat.

Výše uvedené vztahy k hostiteli jsouvelmi zjednodušené a soustředěný výzkumv poslední době přinesl řadu nečekanýchzjištění a souvislostí. Jedním z nejčastěj-ších překvapení bylo, které všechny dru-hy hub byly nalezeny jako endofyty v urči-té rostlině. Mezi endofytními houbami takbyly kromě rostlinných parazitů a sapro-trofů, s jasnou vazbou na hostitele z důvo-du budoucího zdroje živin, zaznamenányi druhy běžně se vyskytující pouze na tru-su (koprofilní houby) nebo hmyzí parazi-ti (entomofágní houby), u nichž už nenízřejmý důvod kolonizace rostlinných ple-tiv. Poměrně často také bývá zachycenv určité rostlině endofytní druh, který pa -tří mezi rostlinné parazity nebo saprotrofy,ale na zcela jiném druhu rostlin. Např. přistudiu endofytních hub v listech rojovní-ku bahenního (Rhododendron tomento-sum, dříve Ledum palustre) jsme zjistilijako velmi častý druh štětinatku jehlicovou

(Desmazierella acicola) z řádu kustřebko-tvaré (Pezizales, houby vřeckovýtrusné,obr. 4). Nikdy přitom nebyla nalezena nalistech rojovníku jako parazit nebo pozdějiv opadu jako saprotrof, protože ji lze najítpouze na jehlicích borovic v opadu. Po -dobně neočekávané bylo izolování klihatkyčerné (Bulgaria inquinans) z řádu vosko-vičkotvaré také z listů rojovníku. Plodnicetohoto druhu se totiž nacházejí převážněna padlých kmenech dubů a buků (obr. 5).Velmi překvapivá byla rovněž izolacetroudnatce kopytovitého (Fomes fomenta-rius, obr. 6) z řádu chorošotvaré (Polypora -les, houby stopkovýtrusné) z jehlic smr-ku ztepilého (Picea abies). Nejenže tatodřevokazná houba neroste na jehlična-nech, ale i kdyby šlo o její náhodný výskytna smrku, bude růst v jeho kmeni a nev jehlicích.

Výskyt a četnostNejčastějším výstupem ze studií zabýva-jících se diverzitou „netravních“ endofyt-ních hub v určitých rostlinných pletivechje relativně podobné zastoupení druhůa jejich četností. Ačkoli se konkrétní druhyhub liší (a to i v případě, že srovnávámedvě studie prováděné na stejné hostitelskérostlině, ale na odlišném území), jejichpoměry bývají podobné. Pouze několikmálo druhů (většinou méně než 10) bývápřítomno ve více než 10 % vzorků a z nichvýrazně převládá jeden až dva. Následujevětšina druhů (podle klimatického pásu,druhu dřeviny a typu pletiva několik desí-tek až přes 100) zastoupených v několikavzorcích, často ale pouze v jediné kolonii.Tímto se odlišují od travních endofytů,které jsou nacházeny rovnoměrně v celérostlině, ale jejich diverzita je velmi nízká.

Tento trend ukazuje na velký vliv prvkunáhody dané způsobem kolonizace ple-tiv – v rostlině budou zastoupeny spíšedruhy, které se vyskytují v okolí a jejichspory jsou přítomny v prostředí a mohouse do rostliny dostat. Dominantním pakbude pravděpodobně druh, který v blíz-kosti rostliny tvoří množství spor, a to muumožňuje i největší rozšíření. Proti prvkunáhody a nepředvídatelnosti stojí těsnývztah hostitelské rostliny a některých

živa 5/2017 229 ziva.avcr.cz

4 5

6

50 μm

© Nakladatelství Academia, SSČ AV ČR, v. v. i., 2017. Přetisk článků včetně obrázků se výslovně zapovídá. Veškerá práva včetně práva reprodukce jsou vyhrazena.

„jejích“ endofytních hub. Je např. pravdě-podobnější, že pokud některý endofytnídruh ze smrkových jehlic posléze rostejako saprotrof na jehlicích v opadu, budoumít jeho spory opět nejblíž k živým jehli-cím na stromě a po vyklíčení je budou ko -lonizovat jako endofyty. Pro příklad uveď-me chlupečku jehlicovou (Cistella acuum)z řádu voskovičkotvaré – častý endofytv jehlicích smrku. Po odumření jehlic a je -jich opadu se stává saprotrofem, jenž vy -tváří na jehlicích plodnice (obr. 7 a 8).Nebo se určitý druh typický pro jehlice bo -rovic podaří najít v endofytní fázi na jinérostlině, která ale roste v borovém lese,jako u výše zmíněné štětinatky jehlicovéizolované z listů rojovníku bahenního.

Pravidelný výskyt konkrétních druhůendofytních hub v určitých rostlinách jedán i chemismem rostliny, především pakmnožstvím sekundárních metabolitů. Tymívají většinou ochrannou funkci předhoubovými a jinými parazity. Pouze houby,které dokážou tyto látky u dané rostlinytolerovat, se mohou stát endofytními.

Endofyty pomáhající rostliněO ochraně před herbivory, kterou zpro-středkovávají travní endofyty, už byla řeč.Mají ale i „netravní“ endofytní houby pozi-tivní vliv na svého hostitele, i když u nichnenacházíme tak silnou vazbu na druhhostitelské rostliny? Mezi nejzajímavějšíobjevy ve studiu těchto hub skutečně pa -tří prokázané pozitivní působení endofyt-ní kolonizace na fitness rostliny (Arnolda kol. 2003). Často jde o přímé účinky protiherbivornímu hmyzu (insekticidní) a pro-ti parazitickým houbám (antifungální),které ohrožují hostitelskou rostlinu, neboo nepřímé navození rostlinné obrany čivyrovnávání abiotických stresů (sucho,těžké kovy v půdě apod.). Taková zjištěnínavíc mohou mít praktické výstupy v po -době využití endofytů v biologickýchprostředcích ochrany rostlin, předevšímhospodářsky významných dřevin, předparazity a herbivory. Např. druh Phialo-cephala scopiformis (obr. 9) z řádu vosko-vičkotvaré, který je velmi častým endo-fytem jehlic smrku pichlavého (P. glauca)v Severní Americe, produkuje látku rugulo -sin, toxickou pro housenky motýlů obalečůrodu Choristoneura. Tento účinek byl po -zorován i při umělé inokulaci jehlic nastromě suspenzí spor a otevřel možnostkomerčního využití houby v ochraně před

obaleči. Oproti ochraně jehlic chemickýmiprostředky má spoustu výhod – inokulaceprobíhá druhem houby běžně přítomnýmv daném prostředí, a po úspěšné endofyt-ní kolonizaci vydrží v jehlicích i několiksezon bez nutnosti dalšího zásahu.

Musí se však vzít v úvahu, že pro rostli-nu není tento pozitivní vliv zadarmo a čas-to za to platí svými živinami, které jí mo -hou chybět při ochraně proti jiným stresůmz prostředí. Míra osídlení endofyty (stejnějako výsledek této symbiózy) se tak můželišit i v závislosti na míře a druhu ohro-žení na konkrétním stanovišti.

Jako zdroj bioaktivních sloučeninStudium endofytních hub přineslo v ne -dávné minulosti řadu objevů nových che-mických sloučenin s potenciálním využi-tím v medicíně. Kromě antibakteriálnícha antifungálních účinků vykázaly v labora -torních testech i cytotoxický vliv na buňkyrakovinného bujení a další aktivity. Tytometabolity patří do různých strukturníchskupin a některé dokonce obsahují zcelanové strukturní skupiny. Vzhledem k veli-ce přísným a dlouhým procedurám vedou-cím k zavedení nového léčiva však zatímjen pouhý zlomek z nich našel využití v lid-ské nebo veterinární medicíně. Mezi ty, ježtvoří základ v současnosti volně prodej-ných léčiv, patří např. sloučenina pojme-novaná emodepsid, která byla poprvé zís-kána z houbové kultury izolované jakoendofyt listu čajovníku v Japonsku. Tatohouba v kultuře nikdy nesporulovala, aninetvořila plodnice, takže nebyla nikdyurčena do druhu, pouze o několik let poz -ději byla podle DNA zařazena do rodu prs-natka (Rosellinia, dřevnatkotvaré), tedyrodu, který zahrnuje saprotrofní mikro-

skopické houby často se vyskytující nadřevních substrátech. Emodepsid sloužíve veterinární praxi jako prostředek protiparazitickým červům (helmintům) u domá-cích zvířat. Druhým příkladem je noduli-sporová kyselina, poprvé nalezená v hou-bě rodu Nodulisporium, což je nepohlavnístadium rodu Hypoxylon opět z řádu dřev-natkotvaré. Tato kyselina pro změnu od -puzuje krevsající hmyz a používá se u do -mácích zvířat k ochraně před klíšťaty.

Uvážíme-li, že tyto látky produkují hou-by izolované jako endofyty z rostlin, nabízíse otázka, k čemu jim slouží? Některé jechrání před obranou hostitelské rostliny,jiné chrání rostlinu před jinými houbami,bakteriemi, hmyzími škůdci a herbivory,s nimiž endofyt soutěží o prostor a živiny,nebo mají úplně jinou funkci, např. jakoodpadní produkt metabolismu. Sekundár-ní metabolity tak pravděpodobně udržujív rovnováze mnohostrannou symbiózu,což rostlině možná přináší další výhody.Nesmíme také zapomenout, že tyto látkymohou houbám prospět i mimo endofytnífázi, která ovšem u daných druhů nemusíbýt zatím známa.

Na závěr můžeme zmínit i případ doklá-dající komplikovanost symbiotické povahymezi endofytní houbou a její rostlinou.V medicíně široce využívaná látka pojme-novaná paclitaxel (někdy uváděná pod ob -chodním názvem taxol), která inhibuje bu -něčné dělení (mitózu) a hojně se uplatňujepři léčbě některých karcinomů, byla popr-vé izolována z kůry tisu západoamerického(Taxus brevifolia). Následně byla deteko-vána i v kultuře endofytní houby izolova-né z kůry tisu a pojmenované Taxomycesandreanae (nejasné postavení v rámci hubvřeckovýtrusných). Kmen této houby byl

ziva.avcr.cz 230 živa 5/2017

9

7 a 8 Dvě „tváře“ chlupečky jehlicové(Cistella acuum) – plodnice (apotecia) na opadu smrku ztepilého (Picea abies,obr. 7) a řetízky konidií produkovanýchv kultuře po izolaci jako endofyt z jehlic téže dřeviny (8). Foto: L. Janošík(obr. 7) a Z. Haňáčková (8)9 Konidie druhu Phialocephala scopi-formis vznikají na charakteristickýchpřeslenech konidiogenních buněk. Tento zástupce řádu voskovičkotvaré(Helotiales) se často vyskytuje jako endofyt jehlic smrku v Severní Americe,ale můžeme ho najít i v jehlicích smrku ztepilého v Evropě. Foto Z. Haňáčková

87 20 μm

© Nakladatelství Academia, SSČ AV ČR, v. v. i., 2017. Přetisk článků včetně obrázků se výslovně zapovídá. Veškerá práva včetně práva reprodukce jsou vyhrazena.

patentován s vidinou budoucí masivní pro-dukce léčiva, což spustilo velkou lavinustudií endofytních hub z tisů a dalších jeh-ličnanů a hledání jejich produkčního poten-ciálu paclitaxelu. Z důvodu nepřesnostipři měření pak byl paclitaxel detekováni v kultuře několika jiných druhů hub izo-lovaných z tisu a dalších jehličnanů a bylavznesena i teorie o horizontálním přenosugenů pro tvorbu paclitaxelu z tisu na hou-bu. V nedávné době se prokázalo, že T. an -dreanae a další testované druhy hub nema-jí ve svém genomu geny nutné k syntézepaclitaxelu a že jeho detekce v médiuv čerstvých izolátech byla způsobena buďzjištěním jiných, strukturně podobnýchlátek, nebo skutečnou přítomností pacli-

taxelu, ale jen absorbovaného na povrchumycelia čerstvě izolované kultury. Násled-ně ale byly tyto geny nalezeny v genomuštětičkovce Penicillium aurantiogriseum(řád plesnivkotvaré – Eurotiales) izolova-ného jako endofyt z ořechů lísky obecné(Corylus avellana), což opět otevřelo dis-kuzi o schopnosti hub produkovat pacli-taxel. Zároveň bylo zjištěno, že produkcetéto látky v tisu vychází ze současnéhopřispění metabolických drah rostliny i en -dofytní houby, a to vzájemnou stimulací.Vzhledem k tomu, že paclitaxel má takéantifungální efekt, slouží tato společná pro-dukce jak při ochraně rostliny před pato-genními houbami, tak endofytní houbějako ochrana před konkurenčními druhy.

Endofytní houby jsou i po několika de -sítkách let studia stále předmětem inten-zivních výzkumů. Tyto výzkumy probíhajína rostlinách ze všech suchozemskýchekosystémů, ale je zřejmé, že největší bo -hatství v sobě skrývají tropy – díky vyso-ké diverzitě rostlin. Pomineme-li objevyno vých druhů hub, jež byly popsány meziendofyty, je největší motivací k jejich dal-šímu výzkumu nález nových bioaktivníchsloučenin, které se možná v budoucnu sta-nou účinnou látkou nového léčiva.

Seznam použité literatury uvádíme na webové stránce Živy.

živa 5/2017 231 ziva.avcr.cz

Alena Kubátová

Zajímavosti ze Sbírky kultur hub(CCF) v Praze

Jako botanici budují herbářové sbírky, tak i mykologové udržují sbírky hub –v podobě vysušených herbářových položek nebo živých kultur mikroskopickýchhub. Jsou uchovávány jako dokladový materiál výzkumné činnosti, a tvoří nedíl-nou součást vědeckovýzkumných institucí. Přesto bývají někdy vnímány spíšejako finanční zátěž. Nicméně představují velmi významné genetické zdroje,hojně využívané ve výuce, ale i jako snadno dostupný srovnávací materiál v taxo-nomických pracích i ve studiu ekologických preferencí a fyziologických a bio-chemických vlastností. Mikroskopické houby (mikromycety) totiž produkujířadu metabolitů (např. enzymy, antibiotika, pigmenty), které mohou být a jsouvyužívány v potravinářství a farmacii, používají se v biologických formách ochra-ny proti škůdcům v zemědělství a lesnictví, ale i v dalších oborech. Mnohé speci -fické vlastnosti mikromycetů však ve sbírkách kultur stále čekají na odhalení.Více v článku na str. CXXV kulérové přílohy tohoto čísla.

1

2

3

1 Houby rodu Geosmithia jsou ekologicky vázané na lýkožravý hmyz.Konidiofory připomínají svým štětcovitým vzhledem rod štětičkovec(Penicillium). Zvětšení 400×, fázový kontrast2 Druh Geosmithia lavendula(CCF 3654 – unikátní kód houbovéhoizolátu, pod kterým je uložen ve Sbírcekultur hub) je jednou z mála hub zbarvených světle fialově. Produkuje antrachinony, které reagují na pH –v kyselejším prostředí se zbarvení jeho kolonií mění do červena.3 Rod Biatriospora nacházíme v příroděvzácně, často ve spojení se dřevem. Nově popsaný druh B. antibiotica(CCF 4378) tvoří nenápadné šedavé kolonie a na agarovém médiu nesporuluje.Přes zdánlivou obyčejnost je ale schopenprodukovat silná antibiotika.

10 μm

© Nakladatelství Academia, SSČ AV ČR, v. v. i., 2017. Přetisk článků včetně obrázků se výslovně zapovídá. Veškerá práva včetně práva reprodukce jsou vyhrazena.