Fungal endophytes of a forage grass reduce faecal degradation rates

Mutualismus zwischen endophytischen Pilzen und Weidegräsern kann weitreichende Auswirkungen auf Graslandgemeinschaften und Ökosystemprozesse haben. Wir nahmen an, dass Grasendophyten den Abbau von Dung verzögern würden, weil grasende Tiere vorwiegend lebendes Pflanzenmaterial aufnehmen und einen großen Teil des konsumierten Futters als Fäzes ausscheiden. Wir untersuchten die Abbauraten des Dungs von Schafen, die auf geschlossenen Rasen von Deutschem Weidelgras geweidet hatten, wobei das Gras einzelne Stämme (AR1, AR37 bzw. Wildtyp) des endophytischen Pilzes Neotyphodium lolii oder keinen Endophyten enthielt. Letztendlich verursachte der Endophyt eine langsamere Abbaurate des Dungs verglichen mit der Variante ohne Endophyten, wenn auch durchgehend nur bei den Kohlenstoffabbauraten, die zwei- bis viermal langsamer im vom endophythaltigen Futter stammenden Dung waren. Verglichen mit endophytfreiem Futter, war die Abbaurate der Trockenmasse des Dungs signifikant langsamer (ca.1.5-fach) bei Futter, das die neuartigen Endophyten AR1 und AR37 enthielt. Die Stickstoffabbauraten differierten nur beim AR1-haltigen Futter signifikant, wobei sie ungefähr viermal langsamer als nach Fütterung mit endophytfreiem Gras waren. Die verringerten Abbauraten werden auf das Vorhandensein von Alkaloiden, die vom Endophyten stammen, zurückgeführt, sowie auf einen höheren Gehalt an leicht abbaubarer Hemicellulose im Dung von Schafen, die endophytfreies Gras gefressen hatten. Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen den drei Endophytenstämmen hinsichtlich der Abbauraten von Kohlen- und Stickstoff im Schafdung. Dies legt den Schluss nahe, dass alle stammspezifischen Alkaloide ähnliche Effekte haben könnten oder dass N. lolii eine generelle Wirkung hat, die nicht stammspezifisch ist, wie z.B. die veränderte Faserzusammensetzung, die wir hier festgestellt haben. Dies ist der erste Bericht darüber, wie ein endophytischer Pilz Dungabbauraten beeinflusst, und der erste Bericht über die Alkaloide Peramin, Lolitrem B und Epoxy-Janthitreme in Dungmaterial. Diese Untersuchung zeigt, dass ein häufiger Mutualismus zwischen einem Ackergras und einem Endophyten Auswirkungen auf Ökosystenprozesse haben kann, die zuvor noch nicht in Betracht gezogen wurden.