Автореферат (1145732), страница 4
Текст из файла (страница 4)
pyrenivorans. Класс α-proteobacteria оказался представленным шестьюфилотипами, в основном в минорных количествах, три из которых оказалисьуникальными. Филум Planctomycetes также состоял из шести филотипов с тремяуникальными, причем около 54 % клонов приходилось на верхний горизонт. ФилумVerrucomicrobia (шесть ОТЕ и четыре уникальные) был представлен толькоминорными филотипами. Отдел Dictyochophyceae – филотипом, сходным на 93,5 %с хпДНК M. arctica. Отдел Viridiplantae состоял из двух филотипов: отдаленнородственного (88 % сходства) с P.
minor и близкородственного на уровне 99,6 %с гДНК водоросли M. huancayensi.Отметим, что гДНКM.huancayensiдомини100%мтДНКровала и была выявлена90%Plancomycetesтолько в нижнем горизонте.80%β-proteobacteriaКлассβ-proteobacteria,Candidate division OD170%представленныйфилоVerrucomicrobia60%типом, сходным на 99,1 %Bacteroidetes50%с L. planktonicus, былхпДНК Dictyochophyceae40%выявленвверхнемхпДНК Viridiplantae30%горизонте,тогдакакδ-proteobacteria20%δ-proteobacteria, представα-proteobacteriaленныйфилотипом,10%Actinobacteriaотдаленнородственным0%(84 %) с D. hypogeium, –1,3 м 100 м 200 м 367 мтолько в нижнем.
ОбаРис. 5. Микробное разнообразие (доминантные и филотипабылиминорные филотипы) четырех горизонтов водного столба доминантными. В верхнемозера по объединенным данным областей v3–v5 и v4–v8и 100-м горизонтах, кромегенов 16S рРНКActinobacteria,преимущественное доминирование было в первом случае также у Planctomycetes, вовтором – у Viridiplantae. На оставшихся глубинах явное численное превосходствобыло только у Actinobacteria. Во всех горизонтах были выявленынеидентифицированные филотипы. Так, на глубине 1,3 м обнаружили 4 такихфилотипа, в 100-м слое – 5, на глубине 200 м – 1 и, наконец, в придонномгоризонте – 10 филотипов.
Страменопилы были представлены двумя филотипами,из которых один (из нижнего горизонта) идентифицировать не удалось (74 %14сходства с N. oceanica), тогда как другой (верхний и 100-м горизонты) был отнесенк N. limnetica (99,9 %).Таким образом, полученные данные свидетельствуют о выраженной микробнойстратификации водного столба оз. Радок. Наибольшее разнообразие как на уровнефилотипов, так и филумов/отделов показали нижний, а также (в меньшей степени)верхний горизонты. Основными факторами, влияющими на микробнуюстратификацию, могли бы быть доступность света (наибольшая – верхний горизонт)и содержание минеральных и органических соединений (максимальное –придонный горизонт).Молекулярно-биологический анализ дополнительного образца (истокр. Межозерной, глубина 2 м) по двум (v3–v5 и v4–v8) областям гена 16S рРНК.Библиотека R2r (v3–v5) была представлена четырьмя бактериальными филотипами,относящимся к Actinobacteria и Proteobacteria (α и β), а также двумяэукариотическими филотипами, представленными хпДНК Viridiplantae иChrysophyceae.
Из них доминантными были только четыре филотипа. Это группафилотипов, показавшая 96,2 % и 96,5 % сходства с Candidatus P. limnetica, филотип,близкородственный (97,3 %) R. frigidaquae из β-proteobacteria, и филотип,показавший дальнее родство (88 %) с хпДНК P. minor (Viridiplantae).Библиотека R2r2 (v4–v8) была представлена пятью бактериальными (изActinobacteria, Planctomycetes, α-proteobacteria и Candidate division OD1) и однимэукариотическим филотипом (Chrysophyceae).
Из них только два былидоминантными: один – близкородственный (98,8 %) M. pyrenivorans(Actinobacteria), а другой – родственный(93 %) хпДНК золотистой водорослиOchromonas distigma (Chrysophyceae,Stramenopiles).Уникальный филотип R2r2-5, болеенигденевыявленный,оказалсяродственным (95 %) Candidatus Nostocoidaacidiphila из Planctomycetes.
Отметим, чтоиз шести филотипов, найденных в обеихбиблиотеках, три оказались общими: этофилотипы,родственныеCandidatusРис. 6.Аналитическиекривые,иллюстрирующие зависимость числа P. limnetica и R. frigidaquae, а такжефилотипов от объема выборки. Графики водоросли O. distigma, обнаруженнойтолько в этом водном образце.приведены для библиотек R2r и R2r2Статистический анализ показал, чтобиблиотеки были репрезентативны, судя по индексу Гуда и наклону аналитическихкривых (рис. 6, табл.
1). Индексы Чао1 и Шенонна – Уивера показали сходныемежду библиотеками значения.Культивирование бактерий из четырех горизонтов водного столба озера.В результате культивирования было получено 12 изолятов бактерий: 4 изолята –верхний горизонт, 1 – 100-м, 1 – 200-м и 6 – придонный горизонт. Наибольшее числокультур было получено из нижнего и верхнего горизонтов, что совпадает сразнообразием, выявленным с использованием молекулярных методов.15Одиннадцать изолятов были клонированы и идентифицированы по ПГ. Из них дваизолята были отнесены к контаминантам, а два изолята оказались одного филотипа(более 98 % сходства).
Оставшиеся восемь филотипов были идентифицированы науровне вида и отнесены к двум филумам: Actinobacteria (два филотипа) иProteobacteria (шесть филотипов). Из актинобактерий оба филотипа (Arthrobacteragilis, Microbactetium phyllosphaerae) были выявлены в нижнем горизонте. Там жебыли выявлены все три филотипа γ-протеобактерий (Acinetobacter oleivorans,Acinetobacter calcoaceticus, Pseudomonas azotoformans), тогда как α-протеобактерии(Brevundimonas intermedia, Brevundimonas vesicularis, Methylobacterium marchantiae)были распределены фактически равномерно по всему водному столбу.
Отметим, чтони один из восьми «культивируемых» филотипов не совпал с филотипами 16S рДНК,выявленными в данной работе (рис. 7). Кроме того, тот факт, что все они былиоднозначноидентифицированы,говоритобограниченностиметодакультивирования в изучении микробного разнообразия.Таким образом, использованные условия культивирования оказалисьнепригодны для выявления бактерий филума Planctomycetes.Филогенетическийанализдоминантныхнекультивируемыхикультивируемых филотипов. Был выполнен филогенетический анализ всехдоминантных филотипов бактерий. Из приведенной дендрограммы (см. рис. 7)можно вывести следующие филогенетически значимые заключения.Филум Actinobacteria. Группа из трех близкородственных филотипов, сходных на~ 96,5 % с Candidatus P.
limnetica, имеет единое (монофилетичное) происхождение(см. рис. 7). Однако только один из них (филотип 0R-16) более-менее кластеризуется(59 %) с Candidatus P. limnetica, т. е. может иметь с ним общее происхождение, тогдакак два других филотипа эволюционно более «древние». Интересно, что именно этидва филотипа доминируют в водном столбе оз. Радок – первый из них (филотип0R-2) повсеместно, тогда как второй (филотип R6-16) – в ее нижней части.
Отметим,что «родственных» ДНК клонов со сходством более 97 % в GenВank выявить неудалось. Филотип, конспецифичный M. pyrenivorans (98,8 %), оказался почвенногопроисхождения и доминировал в семи из восьми библиотек.Филум Planctomycetes. Три (17R-2, 17R-13 и 17R-18) из четырех филотиповоказались общего происхождения (94 % поддержки) и были выявлены только вверхнем горизонте, тогда как четвертый, неродственный (37R-35), филотипдоминировал у дна (см. рис. 7). Три филотипа, которые не удалосьидентифицировать на уровне вида – рода, показали тем не менее родство(статистически достоверное в двух случаях) с ДНК клонами в GenВank.Филум Proteobacteria. Класс δ-proteobacteria оказался представленнымнеидентифицированным клоном R6-2, встреченным лишь в придонном горизонте иблизкородственным клону (95 % сходства) почвенного происхождения (Williamsonet al., 2011). Филотип R6-2 может представлять собой интересную находку в планетаксономии сульфат-редукторов.Из восьми филотипов культур ни один не показал филогенетического родства сфилотипами 16S рДНК (см.
рис. 7), выявленными в данной работе, тогда как междусобой родство было выявлено. Так, изоляты R367B/34-9 и R367B/34-12, включаяR367B/3A, из γ-proteobacteria образовали единый монофилетический кластер. Приэтом первые два изолята оказались конспецифичными A. calcoaceticus или16A. oleivorans.
Два изолята R367B/33 и R367B/35 из Actinobacteria показали общеепроисхождение. Первый из них оказался конспецифичным A. agilis, тогда каквторой – M. phyllosphaerae. Изоляты R13B/21 и R367B/1A из α-proteobacteriaоказались конспецифичными и представляющими виды B. intermedia и B. vesicularisсоответственно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
