ISSN 0137-0944
eISSN 2949-6144
En Ru
ISSN 0137-0944
eISSN 2949-6144
Численность, таксономическая структура и активность бактериальных комплексов низинных торфяников Томской области

Численность, таксономическая структура и активность бактериальных комплексов низинных торфяников Томской области

Аннотация

В статье представлены результаты анализа структурных и функциональных показателей бактериальных комплексов полных профилей низинных торфяников болотных массивов «Клюквенное» и «Карбышевское» Томской обл. Люминесцентно-микроскопический метод показал наличие бактерий по всему профилю, их численность высока и варьирует от 27 до 78 · 109 кл/г сухого торфа. Методом посева установлена высокая численность бактерий сапротрофного комплекса, которая составляет 108-109 КОЕ/г сухого торфа. Выявлена тенденция увеличения численности бактерий этой группы вниз по профилю. Впервые на основе индекса k (безразмерная универсальная характеристика природных прокариотных сообществ) установлено, что в низинных торфяниках этот показатель с глубиной убывает. Выделенные из торфяников бактериальные культуры отнесены к десяти таксонам: Bacillus , Streptomyces , Arthrobacter , Microbacterium , Pseudomonas , Flavobacterium , Dyadobacter , Janthinobacterium , Pedobacter, Myxobacteriales. В деятельном слое доминируют представители родов Bacillus и Streptomyces , в остальной части профиля - Pseudomonas , Dyadobacter и Arthrobacter . Описаны функции родов и видов бактерий, которые идентифицированы при помощи молекулярно-биологических методов. Изучение процессов азотфиксации, денитрификации и метаногенеза показало, что бактерии находятся в жизнеспособном состоянии и проявляют свою активность по всему профилю.

Литература

  1. Бахнов В.К. Биогеохимия болотного почвообразования // Сб. мат- лов пятой научной школы «Болота и биосфера». Томск, 2006.

  2. Богданова О.Ю., Головченко А.В., Лысак Л.В. и др. Жизнеспособность бактерий в торфяниках // Почвоведение. 2014. № 4.

  3. Головченко А.В., Волкова Е.М. Запасы и структура микробной биомассы в торфяниках карстовых ландшафтов Тульской области // Почвоведение. 2019. № 3.

  4. Головченко А.В., Добровольская Т.Г., Звягинцев Д.Г. Микробиологические основы оценки торфяника как профильного почвенного тела // Вестн. Томск. гос. пед. ун- та (TSPU Bulletin). 2008. Вып. 4 (78).

  5. Головченко А.В., Панкратов Т.А., Добровольская Т.Г., Кухаренко О.С. Торфяные почвы как банк бактериального разнообразия // Труды Инcтитута экологии и почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова «Роль почв в биосфере» М., 2010. Вып. 10.

  6. Головченко А.В., Санникова Ю.В., Добровольская Т.Г., Звягинцев Д.Г. Сапротрофный бактериальный комплекс верховых торфяников Западной Сибири // Микробиология. 2005. Т. 74,№4.

  7. Головченко А.В., Тихонова Е.Ю., Звягинцев Д.Г. Численность, биомасса, структура и активность микробных комплексов низинных и верховых торфяников // Микробиология. 2007. Т. 76, № 5.

  8. Добровольская Т.Г., Головченко А.В., Звяги цев Д.Г. и др. Функционирование микробных комплексов верховых торфяников — анализ причин медленной деструкции торфа / Под ред. И.Ю. Чернова. М., 2013.

  9. Добровольская Т.Г., Головченко А.В., Кухаренко О.С. и др. Структура микробных сообществ верховых и низинных торфяников Томской области // Почвоведение. 2012. № 3.

  10. Добровольская Т.Г., Головченко А.В., Лысак Л.В., Зенова Г.М. Физикохимия и биология торфа. Методы оценки численности и разнообразия бактериальных и актиномицетных комплексов торфяных почв: учеб. пос. Томск, 2010.

  11. Добровольская Т.Г., Головченко А.В., Панкратов Т.А. и др. Оценка бактериального разнообразия почв: эволюция подходов и методов // Почвоведение. 2009. № 10.

  12. Кожевин П.А. Микробные популяции в природе. М., 1989.

  13. Куличевская И.С., Белова С.Э., Кевбрин В.В. и др. Анализ бактериального сообщества, развивающегося при разложении сфагнума // Микробиология. 2007. Т. 76, № 5.

  14. Куличевская И.С., Панкратов Т.А., Дедыш С.Н. Выявление представителей Planctomycetes в сфагновых болотах с использованием молекулярных и культуральных подходов // Микробиология. 2006. Т. 75, № 3.

  15. Методы почвенной биохимии и микробиологии. М., 1991.

  16. Определитель бактерий Берджи / Под ред. Дж. Хоулт и др. М., 1997. Т. 1, 2.

  17. Степанов А.Л., Лысак Л.В. Методы газовой хроматографии в почвенной микробиологии. М., 2002.

  18. Behrendt U., Ulrich A., Schumann P. Description of Microbacterium foliorum sp. nov. and Microbacterium phyllosphaerae sp. nov., isolated from the phyllosphere of grasses and the surface litter after mulching the sward, and reclassification of Aureobacterium resistens (Funke et al., 1998) as Microbacterium resistens comb. nov. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2001. Vol. 51.

  19. Chen Y., Jin P., Cui Z. Identification and Characterization of Janthinobacterium svalbardensis F19, a Novel Low—C/N—Tolerant Denitrifying Bacterium // Appl. Sci. 2019. Vol. 9 (9).

  20. Dedysh S.N., Panikov N.S., Tiedje J.M. Acidophilic methanotrophic communities from Sphagnum peat bogs // Appl. Environ. Microbiol. 1998. Vol. 64 (3).

  21. Dedysh S.N., Pankratov T.A., Belova S.E. Phylogenetic analysis and in situ identification of bacteria community composition in an acidic Sphagnum peat bog // Appl. Environ. Microbiol. 2006. Vol. 72 (3).

  22. Kageyama A., Morisaki K., Omura S., Takahashi Y. Arthrobacter oryzae sp. nov. and Arthrobacter humicola sp. nov. // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2008. Vol. 58 (1).

  23. Kotsyurbenko O.R., Chin K.J., Glagolev M.V. et al. Acetoclastic and hydrogenotrophic methane production and methanogenic populations in an acidic West- Siberian peat bog // Environ. Microbiol. 2004. Vol. 6.

  24. Lee M., Woo S.G., Park J., Yoo S.A. Dyadobacter soli sp. nov., a starch- degrading bacterium isolated from farm soil // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2010. Vol. 60 (11).

  25. Li R., Jiang Y., Wang X. et al. Psychrotrophic Pseudomonas mandelii CBS- 1 produces high levels of poly-hydroxybutyrate // Springerplus. 2013. N 2.

  26. Park M., Nam G.G., Kim S. et al. Flavobacterium chuncheonense sp. nov. and Flavobacterium luteum sp. nov., isolated from a freshwater lake // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2017. Vol. 67 (11).
  27. Postma J., Nijhuis E.H. Pseudomonas chlororaphis and organic amendments controlling Pythium infection in tomato // Europ. J. Plant Pathol. 2019. Vol. 154.

  28. Sizova M.V., Panikov N.S, Tourova T.P., Flanagan P.W. Isolation and characterization of oligotrophic acido- tolerant methanogenic consortia from a Sphagnum peat bog // FEMS Microbiol. Ecol. 2003. Vol. 45.

  29. Yang D.J., Hong J.K. Pedobacter solisilvae sp. nov., isolated from forest soil // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2017. Vol. 67 (11).

Скачать в формате PDF Статья на сайте ELibrary.ru

Поступила: 03.05.2020

Принята к публикации: 27.05.2020

Дата публикации в журнале: 31.12.2020

Ключевые слова: торфяные эутрофные почвы; Sapric Histosols; бактерии; численность; таксономическая структура; азотфиксация; денитрификация; метаногенез

Доступно в on-line версии с: 31.12.2020

  • Для цитирования статьи:
Номер 4, 2020