Научный журнал

Международный журнал экспериментального образования

ISSN 2618–7159

ИФ РИНЦ = 0,425

• Авторы
• Файлы
• Литература

Журлов О.С 1 Грудинин Д.А. 2 Яковлев И.Г. 2

---

1 Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН

2 Институт степи УрО РАН

Статья в формате PDF

0 KB

1. Журлов О.С., Грудинин Д.А., Яковлев И.Г. Филогенетический 16S метагеномный анализ и антибиотикорезистентность психротолерантных бактерий, выделенных из грунтов Батагайского провала // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований.– 2015. – № 11–5. – С. 648–651.

2. Левыкин С.В., Казачков Г.В., Петрищев В.П., Яковлев И.Г., Грудинин Д.А. Эколого-экономический порог пахотопригодности степных агрозёмов // Вестник Оренбургского государственного университета – 2015. – № 10. – С. 391–395.

3. Левыкин С.В., Чибилёв А.А., Казачков Г.В., Яковлев И.Г., Грудинин Д.А. Проблемы восстановления зональных степных экосистем на постцелинном пространстве России и Казахстана // Вопросы степеведения.– Оренбург, 2014. – Вып. XI. – С. 86–90.

4. Lupatini M., Korthals G.W., de Hollander M. et al. Soil microbiome is more heterogeneous in organic than in conventional farming system // Front. Microbiol. – 2017. – Vol.7. – P. 2064. doi: 10.3389/fmicb.2016.02064.

Развитие современных методов секвенирования (NGS) позволило расширить наши знания о микробных сообществах населяющих природные экониши. Активно развивается сравнительная метагеномика микробных сообществ, как способ биоинформационного анализа и прогнозирования взаимосвязей между членами микробного сообщества. Однако моделирование взаимоотношений между микроорганизмами с помощью методов биоинформационного анализа часто предполагает гипотетический характер связи, что не позволяет оценить реальные взаимоотношения между микроорганизмами в микробном сообществе. Кроме того, получение исходных данных (отбор проб) для большинства метагеномных исследований носит характер зондирования территории, без учета особенностей ландшафта и эмпирическим подходом к планированию точек отбора проб. Часто такие исследования не учитывают сезонные изменения качественного состава микробных сообществ, связанные с изменением температуры, кислотности и влажности почвы, что, несомненно, оказывает влияние на результаты исследования. Необходим хронологический мониторинг качественных изменений микробных сообществ.

В результате проведенных метагеномных исследований определены основные (мажорные) филы микроорганизмов составляющих микробные сообщества почв – Firmicutes, α-β-γ-Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes и Acidobacter. Несомненно, они представляют основную часть микробных сообществ грунтов и почв [1, 4], но наиболее изменчивой частью микробных сообществ являются минорные филы, качественный состав которых подвержен влиянию, как внутренних, так и внешних факторов. Процесс изменения филогенетического спектра (микробная сукцессия) микробных сообществ почв сельскохозяйственного назначения является результатом изменения землепользования. Несомненный интерес представляет и распределения микробных сообществ по площади участков, формирующихся в почвах земель сельскохозяйственного назначения и необрабатываемых почв (целинный степной, участок восстанавливающихся степей, участок многолетней залежи) [2, 3].

На первом этапе предлагаемого нами способа филогенетического картирования микробных сообществ формируется карта-схема географического объекта с равноудаленными точками. Отбор проб грунта производиться в узлах сетки из равноудаленных (9, 18, 27 метров) точек, в пределах окружности с центром в точке GPS-позиционирования (радиусом 50 см), разделенным на 8 секторов. Отбор проб грунта производится стеклянными стерильными цилиндрами 2*10 см, на глубину 5 см. Количество секторов соответствует количеству проб отобранных за сезон. Систематизация данных метагеномного анализа с GPS-позиционированием позволит не только охарактеризовать микробные сообщества, находящиеся в равноудаленных точках, но и определить границы их распространения.

Создание научно-методической базы филогенетического картирования микробных сообществ земель сельскохозяйственного назначения позволит осуществлять эффективную регуляцию микробных сообществ внесением в почву органических, минеральных и микробных удобрений, биопестицидов и даст возможность оценить масштабы распространения фитопатогенных микроорганизмов. Результатом филогенетического картирования земель сельскохозяйственного назначения будет построение геоинформационной системы «Микробные сообщества земель сельскохозяйственного назначения».

Библиографическая ссылка