Диссертация (1145733), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Из приведенной дендрограмы (Рис. 15) можно вывести следующие филогенетическизначимые заключения.Филум Actinobacteria. Комплекс из 3-х близкородственных филотипов, принадлежащих к acIAVI, acI-AIV и неопределенному кладам (Newton et al., 2007) acI линии пресноводныхActinobacteria и сходных на ~96,5 % с “Candidatus” P. limnetica (Jezbera et al., 2009). Все трифилотипа данного комплекса имеют единое (монофилетичное) происхождение.
Однако, толькоодин из них (клад acI-AIV) более-менее кластеризуется (59 %) с “Candidatus” P. limnetica, т.е.может иметь с ним общее происхождение, тогда как два других филотипа эволюционно более«древние». Интересно, что именно эти два филотипа доминируют в водном столбе озера Радок –первый из них (клад acI-AVI) повсеместно, тогда как филотип неидентифицированного клада –в ее нижней части. Следует также отметить, что «родственны х» ДНК клонов со сходством более97 % в Genbank выявить не удалось. Бактерия “Candidatus” P. limnetica была обнаружена впресноводном озере Эгель, Австрия. К сожалению, авторам не удалось выделить даннуюбактерию в чистую культуру, и, поэтому, мы пока ничего не можем сказать о её физиологическихсвойствах и возможной роли в биогеохимических циклах озера Радок. Наиболее близкие попоследовательности филотипы были выявлены преимущественно в пресноводных озерах Тибета(Zhang et al., 2013) и Японии (Kojima et al., 2014).
Кроме того, бактерия Planktophila sp. быланайдена в озере Байкал, где она численно доминировала среди других филотипов (Parfenova etal.,2013)(включитьэтунаходкувдеревооказалосьневозможнымпопричиненеперекрывающихся областей секвенированных генов 16S рРНК – v1-v3 против v3-v5 в нашемслучае).Филотип, сходный с M. pyrenivorans (98,5 %) почвенного происхождения (Derz et al. 2004) идоминирующий в 7 из 8 библиотек, оказался ей конспецифичным.75Clone 37R-7Uncult clone (JQ906004)Uncult cloneRhodovarius lipocyclicus (NR 025629)Roseomonas frigidaquae (NR 044455)Clone R6-18αClone R2007-5Mesorhizobium loti (NR 074162)Clone 17R-29Limnohabitans planktonicus (FM165535)R367B/3A cultured clone Pseudomonas azotoformans (JF792088)Acinetobacter calcoaceticus NR 117619/oleivorans (NR 102814)βproteobacteriaUncult clone (HM129675)R100B/2 cultured clone Methylobacterium marchantiae (AB698714)R13B/21 cultured clone Brevundimonas intermedia (NR 041966)R367B/1A cultured clone Brevundimonas vesicularis (FM955876)γR367B/34-12 cultured cloneR367B/34-9 cultured cloneDesulfomicrobium hypogeium (AF132738)Clone R6-2δUncult clone (HQ120615)Clone R6-8/Uncult clone (DQ521525)Ilumatobacter fluminis (NR 041633)Clone 0R-2 acI-AVIClone R6-16 unidentified cladeClone 17R-1Mycobacterium pyrenivorans (NR 028970)R367B/33 cultured clone/Arthrobacter agilis (AJ577725)R367B/35 cultured cloneActinobacteriaClone 0R-16 acI-AIV cladeCandidatus Planktophila limnetica (FJ428831)Microbacterium phyllosphaerae (NR 025405)Clone f3R-35Sediminibacterium salmoneum (NR 044197)Chitinophaga sancti (AB078068)BacteroidetesClone 0R-11Uncult clone (AB660888)Clone 3R-7Uncult clone OD1 (FR848763)Uncult clone (AY922093)OD1Clone 37R-35Algisphaera agarilytica (AB845176)Clone 17R-18Uncult clone (HM127289)Blastopirellula marina (NR 029226)Clone 17R-2Singulisphaera rosea (FN391026)Uncult clone (KF827382)Clone 17R-13Schlesneria paludicola (NR 042466)0.05PlanctomycetesUncult clone (HM446087)76Рисунок 15.
Филогенетическое дерево, показывающее родство выявленных филотипов икультур с ближайшими родственниками, включая ДНК клоны, в Genbank. Деревопостроено методом ML, число последовательностей – 50, количество филогенетическиинформативных сайтов - 356, количество бутстрэп репликаций - 500, статистическиезначения поддержки ветвления приведены в узлах ветвления, шкала под деревом –количество филогенетически значимых замен нуклеотидов. Культуры выделеныполужирным курсивом, тогда как филотипы – увеличенным размером шрифта. В деревотакже включены процент встречаемости каждого филотипа в данном горизонте водногостолба.Филум Planctomycetes.
Три (17R-2, 17R-13 и 17R-18) из 4-х филотипов оказались общегопроисхождения с хорошей поддержкой (94 %) и были встречены только в верхнем «подледном»горизонте, тогда как 4-й неродственный (37R-35) филотип доминировал у дна. Три филотипа,которые не удалось идентифицировать на уровне вида-рода, показали, тем не менее, родство(статистически достоверное в двух случаях) с ДНК клонами в Genbank.
Так, ближайший кфилотипу 17R-18 клон SINI980 (98,5 % сходства; 100 % поддержки) был обнаружен впресноводном Тибетском озере (Zhang et al., 2013), тогда как ближайший к филотипу 37R-35 клонSI72_029 (99 % сходства; 99 % поддержки) был выявлен, на удивление, в одном изгидротермальных выходов (110 °C) пресноводного озера Йеллоустон (Yang et al., 2011).Следует отметить, что к настоящему времени филум Planctomycetes не относится кдоминантным группам пресноводных бактерий, что, возможно, связано с использованиемуниверсальных праймеров, не всегда способных выявить представителей этого раздела (Newtonet al., 2011). Также в нашей статье на примере 2-х горизонтов водного столба озера Радокпоказано (Karlov et al., 2011), что из трех проанализированных областей генов 16S рРНК толькопраймеры на области v4-v8 оказались в состоянии обнаружить филотипы этого филума.
В данномсообщении все 4 доминантные филотипа раздела Planctomycetes были выявлены только пообласти v4-v8 генов 16S рРНК.В плане описания филума Planctomycetes отметим, что его представители часто входят вассоциации с другими организмами: кораллами, губками, ракообразными, а также водорослямии цианобактериями (Lage and Bondoso 2011). Класс Planctomycetacia выполняет важнуюэкологическую функцию, участвуя в первичном аэробном разрушении сложных органическихвеществ (сложных углеводов) (Fuchsman et al., 2012).Класс δ-proteobacteria оказался представленным неидентифицированным клоном R6-2,встреченным лишь в придонном горизонте и близкородственным клону 1112865261632 (95 %сходства; 100 % поддержки) почвенного происхождения (Williamson et al., 2011).
Относительно77потенциала клона R6-2 как сульфат-редуктора сказать что-либо сложно, т.к. ближайший к немутаксон Desulfomicrobium hypogeium оказался очень далеким как в плане сходства (83 %), так иродства (69 %). Так что, филотип R6-2 может представлять собой интересную находку в планетаксономии сульфат-редукторов из δ-proteobacteria.Что касается 8 филотипов культур, то ни один из них не показал филогенетического родства с16S рДНК филотипами, выявленными в данной работе (области v3-v5 и v4-v8), тогда междусобой родство было выявлено. Так, изоляты R367B/34-9 и R367B/34-12, включая R367B/3A, из γproteobacteria образовали единый монофилетический кластер. При этом, первые два изолятаоказались конспецифичными Acinetobacter calcoaceticus или A.
oleivorans. Два изолята R367B/33и R367B/35 из Actinobacteria показали общее происхождение. Первый из них оказалсяконспецифичным Arthrobacter agilis, тогда как второй – Microbacterium phyllosphaerae. ИзолятыR13B/21 и R367B/1A из α-proteobacteria оказались конспецифичными и представляющими видыBrevundimonas intermedia и B. vesicularis, соответственно. Изолят R100B/2 не показал родства нис другими изолятами, ни с 16S рДНК клонами и оказался конспецифичным Methylobacteriummarchantiae.3.12 Значимые находки, имеющие отношение к холодным местообитаниямИзолят R367B/33 показал близкое родство на уровне вида (99,6 %) с Arthrobacter agilis(приложение 2).
Штаммы этой бактерии были выделены как из осадков Северного Ледовитогоокеана (Yuan et al., 2014), так и из придонных матов некоторых озер, расположенных в СухихДолинах Антарктиды (Rojas et al., 2009). Как сообщает Рохас с соавторами (2009) два штамма A.ragilis производили сильные антибактериальные вещества с направленным действием противграмположительных бактерий.Изолят R367B/1A оказался конспецифичным (100 %) штамму Brevundimonas vesicularis,выделенному из седиментов отступающего (тающего) арктического ледника на архипелагеШпицберген (Reddy et al., 2009).Единственный из бета-протеобактерий 16S рДНК филотип 17R-29, доминирующий лишь вверхнем горизонте, был идентифицирован как Limnohabitans planktonicus.
Данный штамм былвыделен из пресноводного мезо-/эвтотрофного резервуара в Чехии (Kasalický et al., 2010) иопределен как хемоорганотроф и факультативный анаэроб, способный к росту в диапазонетемператур от 4 до 34 °С. Как было установлено, L. planktonicus относится к Lhab-A1 трибе,входящей в космополитичный betI-A клад, встречающийся почти во всех изученных на данныймомент пресноводных озерах (Newton et al., 2011).78Выявленный нами 16S рДНК филотип f3R-35 оказался конспецифичным (99 % сходства)Sediminibacterium salmoneum NJ-44T, выделенному из осадков эвтотрофного (t° воды около 19 °С)резервуара в Пекине (Qu and Yuan 2008).Из эукариот (в дерево не включены) 16S рДНК филотип 31R-8 оказался конспецифичным (99,6% сходства с 18S рРНК) зеленой водоросли Mychonastes huancayensi, обнаруженной в озереУанкайо, Перу (Krienitz et al., 2011).
Представители рода Mychonastes, представляют собой нанои пикопланктонные водоросли, обитающие в пресноводных и солоноватых водах Азии, Африкии Ю. Америки (Krienitz et al., 2011)На глубинах 1,3 и 100 м нами был выявлен 16S рДНК филотип 17R-9 (его лучший аллельныйвариант имеет номер R1007-4) одного вида (99,9 % сходства с мтДНК) с пресноводнойводорослью Nannochloropsis limnetica (Stramenopiles). Впервые этот вид был найден и выделенодновременно из политрофного озера Ротер и гипертрофного пруда, находящихся в Германии(Krienitz et al., 2000). На данный момент 3 штамма этого вида были обнаружены в озере Байкал(Fietz et al., 2005). Также штаммы N. limnetica были выявлены в холодном Антарктическом озереБонней, Сухие Долины (Bielewicz et al., 2011).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
