Аннотация курса Современные проблемы микологии

Аннотация курса «Современные проблемы микологии» (1-й – 4-й семестры).
Цель дисциплины - ознакомление с таксономией грибов, с цитологией, биохимией, физиологией, генетикой грибов,
морфологией грибов, с основными эколого-трофическими группами грибов.
Задачи дисциплины – дать аспирантам знания в области:
 современной таксономии грибов;
 особенностей морфологии и размножения грибов;
 эколого-трофических групп грибов;
 цитологии, биохимии, физиологии и генетики грибов.
Данный курс состоит из ряда разделов, включающих рассмотрение следующих вопросов:
1.Положение грибов в системе живых организмов. Представление о грибах как об обособленном
царстве живых организмов. Грибы и грибоподобные организмы. Принципы и результаты
геносистематики грибов.
2. Морфология и размножение грибов. Эволюция таллома. Мицелий и его модификации. Дрожжи,
особенности строения и размножения. Особенности полисахаридов клеточной стенки дрожжей и
мицелиальных грибов.
Вегетативное и бесполое размножение. Эволюция бесполого размножения и его связь с экологией
грибов. Споры экзогенные и эндогенные. Конидиогенез; номенклатура конидий.
Половое размножение. Типы полового процесса в разных группах грибов и его генетическая
регуляция (гомо- , гетеро- и псевдогомоталлизм). Строение плодовых тел. Экологические функции
спор.
3. Физиология и биохимия грибов. Особенности метаболизма грибов: Конструктивный и
энергетический обмен, запасные вещества. Первичные метаболиты (ферменты, углеводы, липиды
у грибов из разных таксонов). Вторичные метаболиты (токсины, пигменты, антибиотики,
алкалоиды и др.) и их экологическое значение. Источники органического и неорганического
питания. Метаболизм азота и углерода.
4. Цитология и генетика грибов. Особенности строения клеточной стенки и септ у грибов из
разных таксонов. Цитоскелет. Запасные включения. Особенности строения внутриклеточных
мембран грибной клетки. Аппарат Гольджи. Митохондрии. Секреция белка.
Особенности грибного генома (ядерный и митохондриальный геном, повторяющиеся и
уникальные последовательности, интроны, мобильные элементы). Специфика митоза и мейоза.
Смена ядерных фаз и значение дикариофазы. Принципы тетрадного анализа. Жизненные циклы.
Гетерокариоз и парасексуальный процесс. Вегетативная несовместимость и ее роль в
структурировании популяций и эволюции грибов.
5.Экология грибов. Основные направления экологии грибов. Синэкология и аутэкология грибов.
Экосистема и биогеоценоз. Место и роль грибов в экосистемах. Участие грибов в круговоротах
веществ в природе. Биосферная роль грибов.
6. Микоценоз и сукцессии грибов. Грибы в структуре биоценоза. Микоценология.
Микоценоз, микосинузия, грибной компонент биоценоза. Видовая, пространственная и
экологическая структура грибного компонента биоценоза («микоценоза»). Сукцессии
грибов, их причины и механизмы. Типы сукцессий с участием грибов. Факторная экология
грибов.
7. Грибы-экстремофилы. Влияние на грибы абиотических факторов среды: температуры,
влажности, солевого состава, осмотического потенциала, кислотности, света и др.
Классификация грибов по отношению к данным факторам. Взаимосвязь действия
абиотических факторов и комплексность адаптаций к ним у грибов. Периодические явления
в жизни грибов, их механизмы и адаптивное значение (циркадные ритмы развития,
сезонные явления и т.п.). Развитие грибов в экстремальных условиях (экстремотолерантные
грибы). Термофилия и психрофилия, их механизмы и значение.
8. Биотические связи грибов и их характеристика. Топические, форические и трофические
связи грибов. Нейтральные, положительные и отрицательные связи. Антагонизм и его типы.
Основные закономерности регуляции биотических связей грибов и других организмов.
9. Биохимическая экология грибов и адаптация грибов к условиям обитания. Биохимические
адаптации. Крупнейшие арохимозы в эволюции грибов. Ферменты, антибиотики, токсины,
пигменты, ростовые вещества грибов и их экологическое значение. Классификация
аллелохимических взаимодействий грибов. Другие типы адаптации грибов к условиям
обитания. Реакции таксисов и тропизмов и их роль в выживании и расселении популяций
грибов. Состояние покоя и его роль в эволюции грибов. Многообразие функций спор грибов
и их эволюция. Появление многофункциональной споры.
10. Экоморфы (биоморфы, жизненные формы) грибов. Функции экоморф. Жизненные формы,
основанные на типах спороношений, их адаптации к расселению и защите.
11. Популяции грибов. Их основные характеристики и структура. Эндогенные и экзогенные
механизмы регуляции популяций у грибов. Автоингибиторы грибов.
12. Эколого-трофические группы грибов. Среда обитания грибов. Принципы их выделения и
механизмы формирования. Сапротрофы и биотрофы. Топические группы грибов.
Аэромикология. Особенности географического распространения грибов
13. Грибы-паразиты растений. Возникновение и эволюция паразитизма у грибов. Тенденции
эволюции паразитизма в условиях агроэкосистем. Понятия о трофности (некро-, био-,
гемибиотрофные грибы), специализации (филогенетическая, онтогенетическая, тканевая
специализации, патогенности (вирулентность и агрессивность). Фунгициды и антибиотики.
Классификация и механизмы действия. Проблемы резистентности.
14. Грибы – паразиты беспозвоночных животных. Энтомофильные грибы, распространенность в
разных таксонах. Использование энтомофильных грибов для защиты растений и животных.
15. Грибы – паразиты позвоночных животных и человека. Грибные болезни рыб. Возбудители и
меры борьбы. Болезни человека и сельскохозяйственных животных. Дерматомикозы, их
возбудители и борьбы с ними. Глубокие микозы и причина их возрастающего значения.
Возбудители и борьба с ними. Дерматомикозы, их возбудители и меры борьбы с ними. Глубокие
микозы и причина их возрастающего значения. Возбудители и борьба с ними.
16. Эндофитные грибы. Соотношение между эндофитами и латентными патогенами. Различия во
взаимодействии эндофитных и патогенных грибов с растением-хозяином. Классификация
эндофитных грибов.
17. Лихенизированные грибы как симбиотическая форма жизни. Фото- и микобионты.
Молекулярные механизмы взаимодействия партнеров при формировании симбиоза: лектины и
водоросль-связывающие белки. Морфология и физиология зрелого таллома. Размножение.
Понятие о лишайниковых веществах. Классы химических соединений, к которым они относятся.
Пути синтеза лишайниковых веществ. Их роль в природе и в жизнеспособности лишайников.
Понятия биоиндикации и лихеноиндикации. Особенности лишайников, сделавшие их отличными
тест-организмами при мониторинге загрязнения окружающей среды. Качественные и
количественные параметры чистоты воздуха, получаемые с помощью мониторинга лишайников.
Индикация изменения климата с помощью лишайников.
Лихенометрия. Датировка геоморфологических событий и возраста археологических памятников с
помощью измерения размеров талломов лишайников. Ошибки метода и способы ее минимизации.
Примеры применения лихенометрии.
18. Микоризы, типы микориз, их экологические функции и способы формирования. Определение
данного типа симбиоза и его главные отличия от прочих грибных симбиозов.Классификация
типов микориз. Эндо- и эктомикориза. Современная классификация типов микориз.
Сбалансированные (мутуалистические) типы микориз: арбускулярная микориза, эктомикориза,
эктэндомикориза, эрикоидная микориза, арбутоидная микориза и смешанные типы микориз.
Эксплуативные (немутуалистические) типы микориз: монотропоидная микориза, орхидная
микориза и прочие типы. Облигатные и факультативные микоризы. Микобионты и фитобионты
микориз различных типов. Типы зон контакта между симбионтами в микоризах разных типов, их
цитологические и функциональные особенности.Молекулярно-генетические аспекты
взаимодействий симбионтов при формировании микоризы. Роль сигнальных систем в
установлении симбиоза в течение пресимбиотической и симбиотической фаз развития. Этапы
формирования арбускулярной микоризы и эктомикоризы и сигналы симбионтов. Сигналы
симбионтов в микоризах других типов. Параллелизм «генного диалога» и каскадных реакций
симбионтов микоризы с имеющими место в других симбиотических ассоциациях: клубеньковом
симбиозе, лишайнике, отношениях «паразит-хозяин» у фитопатогенных грибов и растений.
Коэволюция грибов и растений на примере микоризного симбиоза. Роль микоризы в
формировании наземных растительных сообществ. Гипотезы о происхождении микоризного
симбиоза, история его возникновения и эволюция типов микориз. Возможные направления
эволюции отношений между симбионтами. Линии грибов и растений, недавно включившиеся в
формирование микоризного симбиоза.
19. Биотехнология грибов. Обзор современных технологий культивирования макромицетов для
пищевых и медицинских целей.
20. Современная система грибов и грибоподобных организмов. Современные подходы к
систематике и критерии выделения макротаксонов (ультраструктурные, биохимические и
молекулярные признаки).