Анализ показателей почвенного микробиома в процессах, связанных с почвообразованием, трансформацией органического вещества и тонкой регуляции вегетационных процессов
Автор: Андронов Е.Е., Иванова Е.А., Першина Е.В., Орлова О.В., Круглов Ю.В., Белимов А.А., Тихонович И.А.
Журнал: Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева @byulleten-esoil
Статья в выпуске: 80, 2015 года.
Бесплатный доступ
На современном этапе развития почвенной микробиологии стало возможным изучение всего комплекса населяющих почву микроорганизмов, что дает возможность обнаружить наиболее оптимальное сочетание факторов, приводящих не только к образованию плодородной почвы, но и к развитию на ней полноценного, устойчивого к стрессам фитоценоза. Метагеном почвы - крупнейший генетический депозитарий для всех целей, начиная от процессов почвообразования - превращения безжизненной породы в субстрат для роста и развития растений, и кончая временными адаптациями в краткосрочных интересах растений. Именно на раскрытие этого потенциала и его мобилизация являются целями данного проекта. Исследования подобного рода должны носить комплексный характер и включать решение актуальных задач: 1) изучение механизмов почвообразования и анализ связи эволюции почвенного метагенома с особенностями педогенеза; 2) исследование участия микробиома в разложении органических остатков и эффективной трансформации органического вещества в почве; 3) поиск ассоциативных микроорганизмов, обеспечивающих защиту растений и стимуляцию их роста. В качестве модели для анализа эволюционного потенциала микробиома в процессе почвообразования могут выступать техногенные отвалы, образующиеся в результате добычи полезных ископаемых, представляющие собой хроноряды почв различного возраста. Интересным объектом в эволюционном аспекте анализа почвенного метагенома являются также образцы палеопочв. В результате проекта предполагается установить группы почвенных микроорганизмов, которые принимают наиболее активное участие в формировании почвенного плодородия и эффективно выполняют рост-стимулирующие и защитные функции для растения. Полученные данные могут представлять ценность как для фундаментальной науки, так и служить основой для конструирования экологически безопасных высокопродуктивных фитоценозов, основанных на использовании адаптивного потенциала почвенной микробиоты.
Почвенный метагеном, высокопроизводительное секвенирование, генетический потенциал, эволюция
Короткий адрес: https://sciup.org/14313630
IDR: 14313630
Список литературы Анализ показателей почвенного микробиома в процессах, связанных с почвообразованием, трансформацией органического вещества и тонкой регуляции вегетационных процессов
- Абакумов Е.В., Гагарина Э.И., Лисицына О.В. Восстановление почв и рекультивация земель в районе Кингисеппского месторождения фосфоритов//Почвоведение. 2005. № 6. С. 731-740.
- Белимов А.А., Сафронова В.И. АЦК-деаминаза и растительно-микробные взаимодействия//Сельскохозяйственная биология. 2011. № 3. C. 23-28.
- Корнилов И.А., Новых Л.Л., Корнилов А.Г. Геоэкологическая ситуация в промышленной зоне Белгородской области//Геология, география и глобальная энергия. 2012. № 2. Вып. 45. С. 221-227.
- Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Суханова Н.И. Органическое вещество почв Российской Федерации. М.: Наука, 1996. 253 с.
- Федотов Г.Н., Лысак Л.В. О возможной роли микроорганизмов в образовании гумусовых веществ в почвах//Докл. РАН. 2014. Т. 455. № 1. C. 114-117.
- Шапошников А.И., Белимов А.А., Кравченко Л.В., Виванко Д.М. Взаимодействие ризосферных бактерий с растениями: механизмы образования и факторы эффективности ассоциативных симбиозов//Сельскохозяйственная биология. 2011. № 3. C. 16-22.
- Яброва Ю.И., Швабенланд И.С. Роль почвенной биоты на первичное почвообразование отвалов вскрышных пород Восточно-Бейского угольного разреза республики Хакасия//Вестник Волжского ун-та им. В.Н. Татищева. 2012. Вып. № 3.
- Balamurugan A., Jayanthi R., Nepolean P., Pallavi R.V., Premkumar R. Studies on cellulose degrading bacteria in tea garden soils//African J. Plant Sci. 2011. Vol. 5(1). P. 22-27.
- Belimov A.A., Hontzeas N., Safronova V.I. et al. Cadmium-tolerant plant growth-promoting bacteria associated with the roots of Indian mustard (Brassica juncea L. Czern.)//Soil Biol. Biochem. 2005. V. 37. P. 241-250.
- Czarny J.C., Grichko V.P., Glick B.R. Genetic modulation of ethylene biosynthesis and signaling in plants//Biotechnol. Adv. 2006. V. 24. P. 410-419.
- Condron L., Stark C., O’Callaghan M., Clinton P., Huang Z. The Role of Microbial Communities in the Formation and Decomposition of Soil Organic Matter//Soil Microbiology and Sustainable Crop Production. Springer Science+Business Media B.V., 2010. P. 81-117.
- Eichorst S.A., Kuske C.R. Identification of Cellulose-Responsive Bacterial and Fungal Communities in Geographically and Edaphically Different Soils by Using Stable Isotope Probing//Appl. Environ. Microbiol. 2012. V. 78. № 7. P. 2316-2327.
- Frankenberger W.T. Arshad M. Phytohormones in soils: production and function. Marcel Dekker, Inc. N.Y., 1995, 503 p.
- Gomes R.C., Mangrich A.S., Coelho R.R., Linhares L.F., Gomes R.S. Elemental, functional-group and infrared spectroscopic analysis of actinomycete melanins from Brazilian soils//Biol. Fert. Soils. 1996. V. 21(1-2). P. 84-88.
- Nascimento F.X., Rossi R.M.J., Soares C.R.F.S., McConkey B.J., Glick B.R. New Insights into 1-Aminocyclopropane-1-Carboxylate (ACC) Deaminase Phylogeny, Evolution and Ecological Significance//PLoS ONE. 2014. Vol. 9(6) DOI: 10.1371/journal.pone.0099168
- Schulz S., Brankatschk R., Dumig A., Kogel-Knabner I., Schloter M., Zeyer J. The role of microorganisms at different stages of ecosystem development for soil formation//Biogeosciences. 2013. V. 10. P. 3983-3996.
