МОЛЕКУЛЯРНО-БИОЛОГИЧЕСКИE МЕТОДЫ В ОЦЕНКЕ МИКРОБНОГО РАЗНООБРАЗИЯ ПОЧВ
Ключевые слова:
микробиоценоз, почвенные микроорганизмы, топырақ микроорганизмдері,Аннотация
Существуют различные методы определения состава микробиоценоза. До недавнего времени основными являлись микробиологические и биохимические. Однако не все почвенные микроорганизмы могут быть выявлены с использованием этих методов. В настоящее время широко применяют молекулярно-биологические подходы для анализа природных микробных популяций. В статье описываются наиболее распространенные молекулярно-биологические методы изучения микробиоты почв. Приведены результаты различных исследований по определению микробного разнообразия почв при помощи методов молекулярной биологии. Показаны широкие возможности использования данных методов для анализа структуры и видового состава микробных сообществ, установления филогенетических связей, а также для выявления микроорганизмов, выполняющих определенную функциональную роль в экосистемах. Микробиоценоздың құрамын анықтаудың түрлі тəсілдері бар. Осы уақытқа дейін биохимиялық жəне микробиологиялық тəсілдер ең негізгі болып саналды. Бірақ барлық топырақ микроорганизмдерін осы тəсілдер арқылы анықтау мүмкін емес. Қазіргі кезде табиғи микробтық популяцияларды талдау үшін молекулярлы- биологиялық əдістер қолданады. Бұл мақалада топырақ микробиотасын зерттеуде кеңінен қолданылатын молекулярлы - биологиялық əдістер сипатталады. Молекулярлы биология əдісімен топырақтағы микробтық əртүрліліктің зерттеудің нəтижелері келтірілген. Аталған тəсілдерді қолданып, микробтық қауымдастықтың түрлік жəне құрылымдық құрамын талдау, филогенетикалық байланыстарды, сонымен қатар экожүйеде белгілі бір функционалдық қызмет атқаратын микроорганизмдер көрсетілген.Библиографические ссылки
1. Добровольская Т.Г., Лысак Л.В., Звягинцев Д.Г. Почвы и микробное разнообразие // Почвоведение. – 1996. – №6. – С. 699-704.
2. Kirk J. L., Beaudette L.A, Hart M., Moutoglis P., Klironomos J. N., Lee H., Trevors J. T. Methods of studying soil microbial diversity //Journal of Microbiological Methods. – 2004. - № 58. – Р.69–188.
3. Saha P., Kumari S., Raipat B. S., Sinha M. P. Phylogenetic analysis of tolerant bacteria from Parthenium hysterophorus (l.) amended soil by bootstrap approach // International Journal of Microbiological Research. – 2011. -№ 2 (2). – Р.176-183
4. Ranjard L., Poly F., Nazaret S. Monitoring complex bacterial communities using culture-independent molecular techniques: application to soil environment // Res. Microbiol. – 2000. - № 151. – Р.167–177.
5. Muyzer, G., de Waal E. C., Uitterlinden A. G. Profiling of complex microbial populations by denaturing gradient gel electrophoresis analysis of polymerase chain reaction-amplified genes coding for 16S rRNA // Applied and Environmental Microbiology. – 1993. - Vol. 59, № 3. - Р.
695-700.
6. Налян А.Г. Влияние экологических факторов на качественный и количественный состав микробиоты в почвах различных типов ландшафта: Автореф…. канд. биол. наук. - Уфа, 2010. – 23с.
7. Delmont T.O., Robe P., Cecillon, S., Clark I. M., Constancias F., Simonet P., Hirsch P. R., Vogel T. M. Accessing the soil metagenome for studies of microbial diversity // Applied and Environmental Microbiology. – 2011 - Vol. 77, № 4. - P. 1315–1324.
8. Добровольская Т.Г., Лысак Л.В., Зенова Г.М., Звягинцев Д.Г. Бактериальное разнообразие почв: оценка методов, возможностей, перспектив // Микробиология. –2001. – Т.70, №2. – С.149 – 167.
9. Зернов Ю.П., Абдурашитов М.А., Дегтярев С.Х.. Использование рестрикционного анализа амплифицированного гена 16S РНК для идентификации микроорганизмов на примере бактериальных продуцентов термолабильной щелочной фосфатазы // Биотехнология. –2005. - №6. - С. 3-11.
10. Cornea C. P., Voaides C., Ciuca M., et. al. Molecular methods for assessement the bacterial communities from diferent type of soils in Romania // Not Bot Hort Agrobot Cluj. - 2011. - №39 (1). – Р.64-70.
11. Патыка Н.В., Круглов Ю.В., Патыка В.Ф. Особенности филогенетических профилей прокариотических микроорганизмов подзолистых почв // Физиология и биохимия культурных растений. – 2009. –Т.41., №3. – С.248 – 254.
12. Roesch L.F., Fulthorpe R.R., Riva A., Casella G., Hadwin A.K., et al. Pyrosequencing enumerates and contrasts soil microbial diversity // ISME J. – 2007. - № 1(4). – Р.283-290.
13. Запороженко Е.В., Слободова Н.В., Булыгина Е.С., Кравченко И.К., Кузнецов Б.Б. Экспресс-метод выделения ДНК из бактериальных сообществ различных почв // Микробиология. – 2006. – Т.75, №1. – С.127-134.
14. Piterina A. V., Bartlett J., Pembroke J. T. Molecular analysis of bacterial community DNA in sludge undergoing autothermal thermophilic aerobic digestion (ATAD): pitfalls and improved methodology to enhance diversity recovery // Diversity. - 2010. - № 2. – Р.505-526.
15. Olubukola O. Babalola. Molecular techniques: An overview of methods for the detection of bacteria // African Journal of Biotechnology. – 2003. - Vol. 2, №12. - Р 710-713.
16. Torsvik V., Goksоyr J., Daae F. L. High diversity in DNA of soil bacteria // Applied and Environmental Microbiology. – 1990. - Vol.56, № 3. - Р. 782-787.
17. Torsvik V., Daae F.L., Sandaa R.-A., Ovreas L. Review article: novel techniques for analysing microbial diversity in natural and perturbed environments // J.Biotechnol. - 1998. – V.64. – P.53–62.
18. Amann R.I., Ludwig W., Schleifer K.-H. Phylogenetic identification and in situ detection of individual microbial cells without cultivation // Microbiological Reviews. – 1995. - V.59, №. 1. - P. 143–169.
19. CHo J.-C., Tiedje J.M. Bacterial species determination from DNA-DNA hybridization by using genome fragments and DNA microarrays // Applied and Environmental Microbiology. - 2001. - Vol. 67, № 8. - Р. 3677–3682.
20. Tiedje J.M., Asuming-Brempong S., Nusslein K., Marsh T.L., Flynn, S.J., Opening the black box of soil microbial diversity //Appl. Soil Ecol. - 1999. – № 13. – Р.109–122.
21. Singh S. S., Schloter M., Tiwari S. C., Dkhar M. S. Diversity of community soil DNA and Bacteria in degraded and undegraded tropical forest soils of North-Eastern India as measured by ERIC–PCR fingerprints and 16S rDNA-DGGE profiles // J. Biol. Environ. Sci. – 2011. - № 5(15). – Р.183-194.
22. Venkata rao.K , Lavakumar.V , Ravichandiran V., Vekateshan N., et. al. Molecular characterization of the bacteria isolated from soil // Journal of Advances in Drug Research. – 2011. - Vol 1, Issue 2. – Р.37-45.
23. Ueda T., Suga Y., Matsuguchi T. Molecular phylogenetic analysis of a soil microbial community in a soybean field // Eur. J. Soil. Sci. - 1995. - V.46. - P.415 –421.
24. Liesack W., Stackebrandt E. Occurrence of novel groups of the domain Bacteria as revealed by analysis of genetic material isolated from an Australian terrestrial environment // J. Bacteriol. - 1992 Aug. - V.174, № 15. -Р.5072-5078.
25. Коцофляк О.И. Новые представители рода Pseudomonas из почв Антарктики // УАЖ. – 2006. - № 4-5. – С. 214-218.
26. Faoro H., Alves A. C., Souza E. M., Rigo L. U., Cruz L. M., Al-Janabi S. M., Monteiro R. A., Baura V. A., Pedrosa F. O. Influence of soil characteristics on the diversity of bacteria in the Southern Brazilian Atlantic forest // Applied and Environmental Microbiology. – 2010. - Vol. 76, № 14. -Р. 4744-4749.
27. Слободова Н.В. Изучение биоразнообразия азотфиксирующих прокариот кислых торфяных почв на основе анализа последовательностей генов nifH: Автореф…. канд. биол. наук. - Москва, 2006. – 24 с.
2. Kirk J. L., Beaudette L.A, Hart M., Moutoglis P., Klironomos J. N., Lee H., Trevors J. T. Methods of studying soil microbial diversity //Journal of Microbiological Methods. – 2004. - № 58. – Р.69–188.
3. Saha P., Kumari S., Raipat B. S., Sinha M. P. Phylogenetic analysis of tolerant bacteria from Parthenium hysterophorus (l.) amended soil by bootstrap approach // International Journal of Microbiological Research. – 2011. -№ 2 (2). – Р.176-183
4. Ranjard L., Poly F., Nazaret S. Monitoring complex bacterial communities using culture-independent molecular techniques: application to soil environment // Res. Microbiol. – 2000. - № 151. – Р.167–177.
5. Muyzer, G., de Waal E. C., Uitterlinden A. G. Profiling of complex microbial populations by denaturing gradient gel electrophoresis analysis of polymerase chain reaction-amplified genes coding for 16S rRNA // Applied and Environmental Microbiology. – 1993. - Vol. 59, № 3. - Р.
695-700.
6. Налян А.Г. Влияние экологических факторов на качественный и количественный состав микробиоты в почвах различных типов ландшафта: Автореф…. канд. биол. наук. - Уфа, 2010. – 23с.
7. Delmont T.O., Robe P., Cecillon, S., Clark I. M., Constancias F., Simonet P., Hirsch P. R., Vogel T. M. Accessing the soil metagenome for studies of microbial diversity // Applied and Environmental Microbiology. – 2011 - Vol. 77, № 4. - P. 1315–1324.
8. Добровольская Т.Г., Лысак Л.В., Зенова Г.М., Звягинцев Д.Г. Бактериальное разнообразие почв: оценка методов, возможностей, перспектив // Микробиология. –2001. – Т.70, №2. – С.149 – 167.
9. Зернов Ю.П., Абдурашитов М.А., Дегтярев С.Х.. Использование рестрикционного анализа амплифицированного гена 16S РНК для идентификации микроорганизмов на примере бактериальных продуцентов термолабильной щелочной фосфатазы // Биотехнология. –2005. - №6. - С. 3-11.
10. Cornea C. P., Voaides C., Ciuca M., et. al. Molecular methods for assessement the bacterial communities from diferent type of soils in Romania // Not Bot Hort Agrobot Cluj. - 2011. - №39 (1). – Р.64-70.
11. Патыка Н.В., Круглов Ю.В., Патыка В.Ф. Особенности филогенетических профилей прокариотических микроорганизмов подзолистых почв // Физиология и биохимия культурных растений. – 2009. –Т.41., №3. – С.248 – 254.
12. Roesch L.F., Fulthorpe R.R., Riva A., Casella G., Hadwin A.K., et al. Pyrosequencing enumerates and contrasts soil microbial diversity // ISME J. – 2007. - № 1(4). – Р.283-290.
13. Запороженко Е.В., Слободова Н.В., Булыгина Е.С., Кравченко И.К., Кузнецов Б.Б. Экспресс-метод выделения ДНК из бактериальных сообществ различных почв // Микробиология. – 2006. – Т.75, №1. – С.127-134.
14. Piterina A. V., Bartlett J., Pembroke J. T. Molecular analysis of bacterial community DNA in sludge undergoing autothermal thermophilic aerobic digestion (ATAD): pitfalls and improved methodology to enhance diversity recovery // Diversity. - 2010. - № 2. – Р.505-526.
15. Olubukola O. Babalola. Molecular techniques: An overview of methods for the detection of bacteria // African Journal of Biotechnology. – 2003. - Vol. 2, №12. - Р 710-713.
16. Torsvik V., Goksоyr J., Daae F. L. High diversity in DNA of soil bacteria // Applied and Environmental Microbiology. – 1990. - Vol.56, № 3. - Р. 782-787.
17. Torsvik V., Daae F.L., Sandaa R.-A., Ovreas L. Review article: novel techniques for analysing microbial diversity in natural and perturbed environments // J.Biotechnol. - 1998. – V.64. – P.53–62.
18. Amann R.I., Ludwig W., Schleifer K.-H. Phylogenetic identification and in situ detection of individual microbial cells without cultivation // Microbiological Reviews. – 1995. - V.59, №. 1. - P. 143–169.
19. CHo J.-C., Tiedje J.M. Bacterial species determination from DNA-DNA hybridization by using genome fragments and DNA microarrays // Applied and Environmental Microbiology. - 2001. - Vol. 67, № 8. - Р. 3677–3682.
20. Tiedje J.M., Asuming-Brempong S., Nusslein K., Marsh T.L., Flynn, S.J., Opening the black box of soil microbial diversity //Appl. Soil Ecol. - 1999. – № 13. – Р.109–122.
21. Singh S. S., Schloter M., Tiwari S. C., Dkhar M. S. Diversity of community soil DNA and Bacteria in degraded and undegraded tropical forest soils of North-Eastern India as measured by ERIC–PCR fingerprints and 16S rDNA-DGGE profiles // J. Biol. Environ. Sci. – 2011. - № 5(15). – Р.183-194.
22. Venkata rao.K , Lavakumar.V , Ravichandiran V., Vekateshan N., et. al. Molecular characterization of the bacteria isolated from soil // Journal of Advances in Drug Research. – 2011. - Vol 1, Issue 2. – Р.37-45.
23. Ueda T., Suga Y., Matsuguchi T. Molecular phylogenetic analysis of a soil microbial community in a soybean field // Eur. J. Soil. Sci. - 1995. - V.46. - P.415 –421.
24. Liesack W., Stackebrandt E. Occurrence of novel groups of the domain Bacteria as revealed by analysis of genetic material isolated from an Australian terrestrial environment // J. Bacteriol. - 1992 Aug. - V.174, № 15. -Р.5072-5078.
25. Коцофляк О.И. Новые представители рода Pseudomonas из почв Антарктики // УАЖ. – 2006. - № 4-5. – С. 214-218.
26. Faoro H., Alves A. C., Souza E. M., Rigo L. U., Cruz L. M., Al-Janabi S. M., Monteiro R. A., Baura V. A., Pedrosa F. O. Influence of soil characteristics on the diversity of bacteria in the Southern Brazilian Atlantic forest // Applied and Environmental Microbiology. – 2010. - Vol. 76, № 14. -Р. 4744-4749.
27. Слободова Н.В. Изучение биоразнообразия азотфиксирующих прокариот кислых торфяных почв на основе анализа последовательностей генов nifH: Автореф…. канд. биол. наук. - Москва, 2006. – 24 с.
Загрузки
Выпуск
Раздел
МИКРОБИОЛОГИЯ
