1 подписчик
Метагеномика - от теории к практике
В России метагеномные исследования почв проводятся уже несколько лет . Например,
В Почвенном институте им В.В. Докучаева создана и постоянно пополняется коллекция почвенных образцов для анализа микробиома. Разработана собственная методика получения высокоочищенных ДНК из почвы, освоены методики конструирования праймеров, благодаря которым можно проводить анализ 20 почвенных образцов одновременно, с выходом 7 около 3-3,5 тыс н.п. на один образец, ПЦР-анализа почвенной микробиоты с детекцией в реальном времени и таксономическим анализом сложных сообществ микроорганизмов .
Кроме Почвенного института им. В.В. Докучаева в исследованиях принимают участие ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии, коллективы учёных из Агрофизического института А.Ф. Иоффе, НИИСХ Центрально-чернозёмной полосы им В.В. Докучаева, Белгородский НИИСХ, Курский НИИ АПП и лаборатория по оценке экономической деградации почв МГУ им. М.В. Ломоносова .
Пример практического применения метагеномного анализа – изучение биоты солончаков и определение бактерий индикаторов процесса засолния.В модельном опыте по искусственному засолению наблюдалось значительное снижение уровня разнообразия микробиоты. В сообществе увеличилась доля бактерий из семейств Bacillaceae, Streptomycetaceae, Nocardioidaceae и Balneolaceae.
Таким образом, предложены кандидаты на роль индикаторов процесса засоления – бактерии из семейств Bacillaceae и Balneolaceae.
Проведено сравнение таксономической структуры сообществ залежей и агрочернозёмов в НИИСХ Центрально-чернозёмной полосы им. В.В. Докучаева . По результатам исследования, было выделено 4 группы микроорганизмов-идентификаторов почв, процессов и условий.
Первую группу составляли семейства, доля которых уменьшается в
пахотных почвах по сравнению с залежью: Conexibacteraceae, Patulibacteracaea,Hyphomicrobiaceae, Syntrophobacteraceae.
Во вторую группу входили семейства, доля которых в залежных почвах меньше, чем в пахотных: Geodermatophilaceae, Micrococcaceae, Rhodospirillaceae, Sphingomonadaceae.
В третью группу вошли семейства, доля которых снижается в почвах
при внесении минеральных удобрений: Solirubrobacteraceae, Enterobaceraceae, Pseudomonadaceae, Gaiellaceae.
Четвёртая группа состояла из семейств, доля которых увеличивается привнесении минеральных удобрений - Chitinophagaceae,Bacillaceae, археи филума Crenarchaeota, семейства Nitrososphaeraceae.
Приведу и зарубежный пример. Во Франции произведена попытка картографирования пространственного распределения почвенных микробных сообществ. Для этого были отобраны и проанализированы 2173 образцов почв . В результате были построены карты видового богатства, микробного разнообразия и распространения отдельных таксонов. Благодаря таким картам авторам удалось показать роль разных почвенно-экологических факторов в формировании структуры почвенных микробиомов, среди которых наиболее значимыми оказались pH, тип землепользования и гранулометрический состав.
2 минуты
8 ноября 2023