Автореферат (1145732), страница 3
Текст из файла (страница 3)
2). Наибольшеечисло филумов и отделов (7) было выявлено по области v4–v8, наименьшее (3) – поПГ. Для v3–v5 в структуре микробного разнообразия превалировали филотипыActinobacteria (более 60 %), тогда как по области v4–v8 распределениемикроорганизмов было более выравнено, а представители Actinobacteria непревышали 30 %.
В структуре микробного сообщества по ПГ преобладал (69 %)отдел Viridiplantae, представленный хпДНК (88 %) P. minor. По области v3–v5удалось выявить пять ОТЕ Actinobacteria, а для v4–v8 – три ОТЕ. В первом случаетри филотипа, близкородственные с Candidatus P. limnetica, составили почти 50 %от общего числа клонов. По области же v4–v8 выявленные два филотипа CandidatusP. limnetica составили только 10 %.10Интересно отметить, чточетыре филотипа филума100%PlanctomycetesбылимтДНК90%выявленытолькопообластихпДНК Viridiplantae80%v4–v8 в обоих горизонтах,хпДНКDictyochophyceae70%составив около 21 % отCandidatedivisionOD1общего числа клонов, тогда60%как ни по области v3–v5, ни поPlanctomycetes50%ПГ не было обнаружено ниBacteroidetes40%одного представителя этого30%δ-proteobacteriaфилума даже в минорных20%β-proteobacteriaколичествах.
Кроме того,10%классβ-proteobacteriaиα-proteobacteria0%мтДНК Stramenopiles (дваActinobacteriaфилотипа), помимо филумаПГv3-v5v4-v8Planctomycetes, также былиРис. 2. Сравнение трех областей (v3–v5/v4–v8/ПГ)выявлены только по v4–v8, агенов 16S рРНК на примере микробного разнообразия,класс δ-proteobacteria и филумвыявленного из верхнего и нижнего горизонта водного OD1 – только по v3–v5.столба озераДанныегруппывнеслинезначительный вклад в общую долю клонов. Общими для всех областей былитолько филум Bacteroidetes и отдел Viridiplantae, тогда как общих филотиповвыявлено не было. По областям v3–v5 и v4–v8 было выявлено три и четыредоминантных неидентифицированных филотипа соответственно.Таким образом, праймерная система на ПГ оказалась менее универсальной посравнению с участками v3–v5 и v4–v8 гена 16S рРНК, что проявилось в крайненизком разнообразии на уровне филумов, а также выраженной специфичностью кфилотипу из зеленых водорослей.
Из всего вышесказанного следует, чтоиспользование только двух областей (v3–v5 и v4–v8) гена 16S рРНК позволилодостаточно полно охарактеризовать состав и структуру микробного разнообразияводного столба оз. Радок.Анализ микробного разнообразия верхнего горизонта по трем (v3–v5, v4–v8,ПГ) областям гена 16S рРНК. При изучении верхнего горизонта водного столбаозера биоразнообразие трех библиотек существенно различалось. Так, библиотекиR1В (v3–v5), 17R (v4–v8) и f1R (ПГ) были представлены пятью, шестью и однимдоминантными филотипами соответственно. В библиотеке R1В превалировали трифилотипа Actinobacteria (два родственных Candidatus P.
limnetica и один –M. pyrenivorans), в 17R – три филотипа Planctomycetes, а в f1R – филотип, отдаленнородственный хпДНК зеленой водоросли P. minor. Не было выявлено ни одногофилотипа, общего для всех трех библиотек. Однако попарное сравнение выявилоодин общий доминантный филотип (родственный P. minor) для R1B и f1R и такжеодин общий доминатный филотип (близкородственный M. pyrenivorans) для R1Ви 17R.
Во всех библиотеках были выявлены неидентифицированные филотипы:в R1В и f1R – по одному, тогда как в 17R – три. Индексы Шеннона – Уивера и Чао1полностью совпали в библиотеках R1В и 17R, тогда как для f1R – эти показателибыли существенно ниже. Покрытие всех трех библиотек, исходя их формулы Гуда,минорные11составило более 92 %. Выход аналитических кривых на плато также подтверждаетвысокую степень покрытия по крайней мере двух (R1В и 17R) библиотек (табл.
1,рис. 3).Рис. 3. Аналитические кривые, иллюстрирующие зависимость числа филотипов от объемавыборки. Графики приведены для пяти библиотек горизонтов 1 и 100 мАнализ микробного разнообразия 100-м горизонта по двум (v3–v5 и v4–v8)областям гена 16S рРНК. Сравнительный анализ библиотек R100В (v3–v5) иR1007 (v4–v8) показал наличие в них двух и трех доминантных филотиповсоответственно. R100B была представлена филотипом, родственным CandidatusP. Limnetica, и филотипом, отдаленно родственным хпДНК P. minor (88 %), тогдакак R1007 – филотипами, близкородственными M. pyrenivorans и мтДНКNannochloropsis limnetica (Stramenopiles), а также филотипом, отдаленнородственным P.
minor. Таким образом, последний филотип оказался общим дляобеих библиотек. В библиотеке 1R был выявлен один неидентифицированныйфилотип, а в R1007 – четыре таких филотипа.Индексы Шеннона – Уивера и Чао1 для R100В составили 1,3 и 8, а для R1007 –1,8 и 11 соответственно (см. табл. 1, рис. 3). Из этого следует, что область v4–v8оказалась несколько более информативной с точки зрения биоразнообразия посравнению с областью v3–v5. В то же время, согласно индексу Гуда, покрытиеR1007 оказалось несколько хуже (86 %), чем у R100В (92 %).Анализ микробного разнообразия 200-м горизонта по двум (v3–v5 и v4–v8)областям гена 16S рРНК. Анализ библиотеки R200В (v3–v5) и R2007 (v4–v8)выявил в них пять и три доминантных филотипа соответственно.
В микробномсоставе обеих библиотек существенно доминировали филотипы Actinobacteria.В R200В было выявлено четыре таких филотипа (73 % от общего числа клонов),а в R2007 – два филотипа (63 %). Также в R200В обнаружен филотип, родственный(93,5 %) хпДНК Mesopedinella arctica (Stramenopiles), тогда как в R2007 – филотип,родственный Mesorhizobium loti (выявленный только в этой библиотеке). Общимидля обеих библиотек оказалась группа филотипов, родственных CandidatusP. limnetica. Неидентифицированный филотип был обнаружен только в R200В.Судя по выходу аналитической кривой на плато и высокому значению индексаГуда (табл.
1, рис. 4), выборка библиотеки R200В была репрезентативна, тогда какR2007 – непредставительна, о чем свидетельствует наклон аналитической кривой ипоказатель Гуда (81 %). Стоит отметить также, что на репрезентативностьбиблиотеки R2007, по-видимому, повлияло большое число филотиповконтаминантов, составивших примерно половину всей выборки.12Анализ микробного разнообразия нижнего 367-м горизонта по трем (v3–v5,v4–v8, ПГ) областям гена 16S рРНК.
Сравнение трех библиотек показало, что вf3R (ПГ) было найдено только три доминантных филотипа, тогда как в R367А+В(v3–v5) и 37R/31R (v4–v8) – 8 и 11 таких филотипов соответственно. В результатеэтого даже на уровне филумов все библиотеки существенно различались. Так, вR367А+В подавляющее большинство (70 %) составили представителиActinobacteria (в том числе группа филотипов, близкородственных CandidatusP. limnetica), тогда как в f3R преобладал (54 %) один представитель Viridiplantae.Библиотека 37R/31R оказалась «выровненной» по составу – 34 % филотипов изActinobacteria и по 14 % Bacteroidetes (два доминантных филотипа:Sediminibacterium salmoneum и Chitinophaga sancti (95,4 %)) и Planctomycetes (тринеидентифицированных филотипа).
Общих доминантных филотипов для трехбиблиотек выявлено не было. Для R367А+В и 37R/31R общими оказались тридоминантных филотипа, близкородственных видам Candidatus P. limnetica,M. pyrenivorans и R. frigidaquae. Для 37R/31R и f3R – S.
salmoneum и M. arctica, адля R367А+В и f3R – P. minor. В R367А+В и 37R/31R было выявлено по двауникальных (выявленных только в этих библиотеках) доминантных филотипа.В первой – неидентифицированный филотип, отдаленно родственный (83 %)D. hypogeium (δ-proteobacteria), а также неизвестный представитель Candidatedivision OD1. Во-второй – неидентифицированный филотип, родственный (85 %)Algisphaera agarilytica (Planctomycetes), и филотип, родственный (99,6 %) гДНКзеленой водоросли Mychonastes huancayensi. Всего во всех трех библиотеках былообнаружено 12 неидентифицированных филотипов: 11 уникальных (R367А+В – 4,37R/31R – 5, f3R – 2) и один общий.Рис.
4. Аналитические кривые, иллюстрирующие зависимость числа филотипов от объемавыборки. Графики приведены для пяти библиотек горизонтов 1 и 100 мСудя по анализу статистических данных, наименьшей степенью покрытия (85 %)обладала библиотека f3R, что также подтверждается уровнем наклонааналитической кривой (см. табл. 1, рис. 4). Показатели значения индекса Чао1 для37R/31R и R367А+В составили 22,5 и 19,5 соответственно. Наибольшеебиоразнообразие среди всех созданных (всего 12) библиотек показала библиотека37R/31R (индекс Шеннона – Уивера – 2,7).Сравнение микробного разнообразия четырех горизонтов по объединеннымданным областей v3–v5 и v4–v8 гена 16S рРНК. В результате сравнения четырехглубин водного столба оз.
Радок, по данным секвенирования областей v3–v5и v4–v8 генов 16S рРНК, всего было выявлено восемь бактериальных филумов и13три эукариотических отдела), представленных 36 филотипами (см. рис. 4).Наибольшим биоразнообразием обладал нижний (9 филумов и отделов) горизонт,тогда как наименьшим (6) – 200-м горизонт. По числу выявленных филотиповнижний горизонт оказался также наиболее представительным, в нем былообнаружено 26 ОТЕ, тогда как в горизонтах 100 м – 13, 200 м – 10, а в верхнем – 15.Общими для всех водных слоев были: Actinobacteria, α-proteobacteria,Planctomycetes, Verrucomicrobia, Viridiplantae и Dictyochophyceae. В каждомгоризонте доминировали представители Actinobacteria (37–70 % клонов).Подавляющее число клонов из Actinobacteria приходилось на группу филотипов,близкородственных Candidatus P. limnetica, а также на филотип, конспецифичныйM.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
