Диссертация (1145733), страница 20
Текст из файла (страница 20)
По современным представлениям N. limneticaвстречается в водоемах различного трофического статуса от олиготрофных до гипертрофных(Krienitz and Wirth 2006). Благодаря высокой скорости размножения и роста, а также большомусодержанию жирных кислот, в сравнении с другими пресноводными видами родаNannochloropsis, N. limnetica обладает значительным потенциалом применения в пресноводнойаквакультуре и биотехнологии (Krienitz and Wirth 2006).ЗАКЛЮЧЕНИЕВ целом, несмотря на однородность физико-химических параметров по вертикали в водномстолбе озера наблюдали выраженную микробную стратификацию, как на уровне филумов иотделов, так и филотипов, в особенности в верхнем и нижнем горизонтах.
Так, Planctomycetes,Viridiplantae и Bacteroidetes были выявлены только в верхнем и нижнем горизонтах, тогда каккласс β-proteobacteria - только в верхнем, а δ-proteobacteria и OD1 - только в нижнем.Большее микробное разнообразие в верхнем горизонте, в сравнении с глубинами 100 и 200 м,по-видимому, связано с относительной доступностью солнечной радиации, что благоприятно дляразвития первичных продуцентов, населяющих верхние горизонты озер, и построенияэлементарных трофических цепочек. Что касается нижнего горизонта, то, как предполагаетВильяэскуса с соавторами (2013), стабильные условия для бактериопланктона в придонном слоеозера могут создавать мхи (Villaescusa et al., 2013).
К сожалению, наличие мхов на такой глубине(367,5 м) в озере Радок пока не подтверждается (Wagner and Seppelt, 2006). В то же время было79установлено, что обломочный материал может, осыпаясь, скатываться по подводным склонамкотловины, тем самым нарушая не только естественную стратификацию донных осадков (Wagnerand Cremer, 2006), но, по-видимому, способствуя переносу микроорганизмов из верхнихгоризонтов на дно озера.
Между тем, судя по наличию большого числа уникальных филотиповна глубине 367,5 м, придонный горизонт всё-таки обладает собственным автохтонныммикробным сообществом.Всего было выявлено 40 филотипов (20 доминантных), принадлежащих 6 филумам бактерий:Actinobacteria, Proteobacteria (α, β - и δ), Bacteroidetes, Planctomycetes, OD1, Verrucomicrobia, атакже 4-м отделам эукариот: Dictyochophyceae, Xanthophyta, Chrysophyceae и Viridiplantae. Изних 33 филотипа показали ≤98 % сходства с ближайшими таксонами в мировой базе данныхGenBank и, тем самым, были отнесены к новым неизвестным видам микроорганизмов, тогда как14 филотипов, показавших ≤90 % сходства, остались неидентифицированными.
Численно избактерий превалировали актинобактерии (157 клонов – 41 % от общего количества и 5доминантных филотипов). Из них во всех 4-х горизонтах преобладала группа филотипов (3 кладаacI-А подгруппы) “Candidatus” P. limnetica. Из эукариот – зеленые водоросли (23 клона – 6 % отобщего числа и 2 филотипа). Отметим, что из доминантных филотипов 13 оказалисьуникальными, характерными только для определенного, в основном, нижнего горизонта.Вместе с тем, несмотря на гетерогенность водного столба в плане микробного разнообразия,доминантные филотипы в горизонтах 100 и 200 м полностью совпали с филотипами,обитающими в верхнем и нижнем горизонтах, кроме одного (R2007-5), идентифицированногонами как Mesorhizobium loti.
Интересно, что впервые, благодаря использованию области v4-v8гена 16S рРНК, выявленные нами в оз. Радок представители филума Planctomycetes (3 филотипаиз сем. Planctomycetaceae и 1 из сем. Phycisphaeraceae), оказались в числе доминирующихфилумов бактериальных сообществ пресноводных антарктических озер.
На данный моментдоминатными филумами в бактериальной структуре пресноводных озер Антарктиды являетсятриада Proteobacteria, Actinobacteria и Bacteroidetes, тогда как филотипы филума Planctomycetesдо сих пор встречались только в очень небольших количествах.Сравнение микробного разнообразия, выявленного на основе двух областей (v3-v5 и v4-v8)гена 16S рРНК, показало существенное различие, как на уровне филумов и отделов, так и науровне филотипов.
Например, только по области v3-v5 были выявлены филум OD1 и класс δproteobacteria, тогда как по области v4-v8 филум Planctomycetes, класс β-proteobacteria и мтДНКстраменопилов. Всё это показывает, что недостаточно использовать для вскрытия микробногоразнообразия только одну область гена 16S рРНК, амплифицированную с любыми из известныхуниверсальных праймеров.80В качестве перспективы в дальнейшей работе при изучении микробного разнообразия в водеоз. Радок следует применить метагеномные методы как для выявления минорных филотипов, таки для сравнения метода клоновых бибилиотек с новейшими подходами в области микробнойэкологии.
Интересно проследить изменения в составе микробного сообщества по результатамданной работы, основанной на образцах, полученных в 2005 г. из озера, с новыми ещё неотобранными образцами. Также, немаловажный интерес связан не только с изучениембиоразнообразия в самой воде озера, но и бактериальных сообществ в его донных осадках.81ВЫВОДЫ1. В антарктическом пресноводном озере Радок молекулярно-филогенетическим методамипутем секвенирования 3-х различных областей генов 16S рРНК (водный столб и исток р.Межозерная) выявлено микробное разнообразие (34 филотипа бактерий из 6 филумов, атакже 6 филотипов эукариот (зеленые водоросли и страменопилы). 33 филотипа оказалисьновыми неизвестными видами, 14 филотипов - неидентифицированые.2.
Группа из трех филотипов, близкородственных “Candidatus” Planktophila limnetica изActinobacteria, оказалась наиболее доминирующей во всех изученных горизонтах озера.3. Секвенирование как минимум двух областей (v3-v5 и v4-v8) генов 16S рРНК,амплифицированныхвПЦР,позволилополнееохарактеризоватьбактериальноеразнообразие в оз. Радок.4. Бактериальный состав водного столба оз. Радок стратифицирован, несмотря на однородностьфизико-химических характеристик.5. Для культивирования бактерий филума Planctomycetes из оз. Радок использованные условияоказались непригодными.82СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОПРЕДЕЛЕНИЙЛГГОС (Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l'Environnement) – Лаборатория гляциологиии геофизики окружающей среды (Университет Дж.
Фурье, Франция)БСР (Station Biologique de Roscoff) – Биологическая станция Роскофф (Франция)FISH (fluorescence in situ hybridization) - флуоресцентная гибридизация in situДГГЭ – денатурирующий градиентный гель-электрофорезОТЕ – операционная таксономическая единицаНК – нуклеиновая кислотаУФ – ультрафиолетовое излучениеФАР – фотосинтетически активная радиация, часть солнечной энергии, которая можетиспользоваться растениями для фотосинтеза. Соответствует полосе видимого света и составляетоколо 50 % от суммарной энергии солнечного излученияПЦР – полимерзаная цепная реакциян.п. – нуклеотидных парБК – библиотека контаминантов, состоящая из нескольких баз данных контаминантов (холостаяэкстракция геномной ДНК, негативная ПЦР и пр.), созданная в ходе ранних исследований (Bulatet al., 2004) и постоянно пополняемая (в том числе в настоящем исследовании)HA-филотипы (от “human associated”) – филотипы, показывающие ≥98 % сходства понуклеотидной последовательности с микроорганизмами, входящими в состав микрофлорычеловекаФилотип – группа клонов, сходных более чем на 98 % по нуклеотидной последовательностигенов16SрРНКипоказывающихидентичныйсписокнаиболееродственныхпоследовательностей из базы данных GenBank с пользованием алгоритма BLASTФилум – таксономический ранг в бактериальной систематике, соответствующий типу в зоологииДоминантный филотип – филотип, в нашем понимании представленный тремя и более клонамив библиотеке клонов“Покрытие” клоновой библиотеки – показатель в %, рассчитываемый согласно формуле Гуда ипоказывающий уровень репрезентативности данной библиотекиНеидентифицированные филотипы – филотипы, показывающие 90 % и менее сходства понуклеотидной последовательности с известными (опубликованными) таксонамиНунатаки - одиночные скалы или скалистые вершины, поднимающиеся над поверхностьюледника и обтекаемые иммтДНК – митохондриальная ДНКхпДНК – хлоропластная ДНК83СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.Бардин В.И., Пискун А.А., Шмидеберг Н.А.
Гидролого-гидрохимическая характеристикаглубоководных водоёмов в горах Принс-Чарльз // Антарктика: Докл. комис. - 1990. - вып.29. - С. 97–112.2.Беляков Л.Н., Назинцев Ю.Л. О влиянии атмосферного тепла на гидрологический режимСеверного Ледовитого океана // Проблемы Арктики и Антарктики. - 1966. - вып. 24. - C.53-58.3.Брюханов А.Л., Рыбак К.В., Нетрусов А.И. Молекулярная микробиология.
- М.: Изд-воМосковского университета, 2012. — 480 с.4.Большиянов Д.Ю. Основные черты геоморфологического строения оазиса Бангера(Восточная Антарктида) // Информ. бюл. Сов. антаркт. экспед. – 1990. - № 113. - С. 79–90.5.Булат С.А., Алехина И.А., Липенков В.Я., Лукин В.В., Мари Д., Пети Ж.Р. Клеточныеконцентрации микроорганизмов в атмосферном и озерном льду керна Восток, ВосточнаяАнтарктида // Микробиология.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
