Эколого-функциональная роль микроорганизмов техногенно-нарушенных почвогрунтов

Римкевич, Ольга Вячеславовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Эколого-функциональная роль микроорганизмов техногенно-нарушенных почвогрунтов
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Эколого-функциональная роль микроорганизмов техногенно-нарушенных почвогрунтов"

На правах рукописи

РИМКЕВИЧ Ольга Вячеславовна

ЭКОЛОГО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ РОЛЬ МИКРООРГАНИЗМОВ

ТЕХНОГЕННО-НАРУШЕННЫХ ПОЧВОГРУНТОВ (НА ПРИМЕРЕ ДАМБУКИНСКОГО ЗОЛОТОНОСНОГО УЗЛА)

Специальность 03.00.16. — экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Благовещенск - 2006

Работа выполнена в Амурском филиале Ботанического сада - института ДВО РАН, Институте геологии и природопользования ДВО РАН (г. Благовещенск); в отделе «Всероссийская коллекция микроорганизмов» Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН (г. Пущино).

Научный руководитель: кандидат биологических наук

Л.М. Павлова

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

академик РАСХН В.А. Тильба

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент В.Ф. Прокопчук

Ведущая организация: Институт водных и экологический проблем

ДВО РАН

Защита диссертации состоится «17» ноября 2006 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета К.220.027.03 при ФГОУ. ВПО «Дальневосточный государственный аграрный университет».

Адрес: 675005, Амурская область, г. Благовещенск, ул. Политехническая, 86 тел, 51-32-42 тел./факс (4162) 44-65-44 E-mail: dalgau@tsl.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГОУ ВПО «Дальневосточный государственный аграрный университет»

Автореферат разослан 13 октября 2006г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к. с.-х. н., доцент

О.В. Щегорец

ОБЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. В настоящее время установлены биотические взаимоотношения между микроорганизмами и растениями, которые носят либо антагонистический характер, либо характер ассоциативного (сим биотического) сосуществования. Хорошо известны антагонистические взаимоотношения между растениями и патогенными микроскопическими грибами (Schul tze, Kondorosi, 1998; Borowich, 2000), мутуалистические - между ризобиями и бобовыми растениями (Тильба, Голодяев, 1995; Игнатов, 1998; Karpati, Sik, 1992; Matthew, Kent, 2001). Микроорганизмы либо создают оптимальные условия доя развития растений, либо являются фитопатогенными (Воронин, 1998; Zak et. al, 1994; Garland, 1996; Glicfc et al, 1997). Практически не изучены функциональные взаимоотношения в системе «почва-микроорганизмы-растение» на техногенно-нарушенных землях, когда структурные компоненты системы (растения, микроорганизмы) находятся в экстремальных условиях существования, так как произошло нарушение их естественного местообитания. Изучение данной проблемы весьма актуально для Амурской области, на территории которой более 130 лет ведется отработка месторождений и россыпепроявленнй золота, занимающих около 155 тыс. км2 из 361 тыс. км2 площади всей области (Доклад .... 2002), Изучение структуры микробного комплекса и функциональных взаимоотношений в системе «почва-микроорганизмы-растение» является фундаментальной основой для понимания процессов восстановления техногенно-нарушенных экосистем и создания новых технологий биорекультивации.

Цель и задачи исследования. Целью исследований явилось изучение структуры микробных комплексов почво грунтов и прикорневой зоны пионерных растений, выявление функциональных отношений в системе «почва-микроорганизмы-растение» на примере техногенно-нарушенных земель Дамбукинского золотоносного узла.

В задачи исследования входило:

1. Изучить количественный состав эколого-функциональных групп микроорганизмов почвогрунтов и корневой зоны пионерных растений гале-эфельных отвалов россыпной добычи золота на первых этапах почвообразовательного процесса.

2. Провести таксономический анализ сапротрофного микробного комплекса на основе фенотипических признаков и молекулярно-генетических методов исследования.

3. Установить филогенетическое положение бактерий сапротрофного комплекса и количественное распределение филогенетических групп бактерий в почвогрунтах и корневой зоне пионерных растений.

4. Определить экофизиолотическую роль фосфатмобилизующих бактерий, свободноживущих и ассоциированных с растениями, провести идентификацию и филогенетический анализ штаммов.

5. Установить биотехнологический потенциал фосфатмобшшзующих бактерий.

Научная новизна. Впервые был применен комплексный подход в исследовании функциональных отношений в системе «почва-микроорганизмы-растения» на техногенных отвалах после россыпной добычи золота. Впервые изучено таксономическое разнообразие свободноживущих и ассоциативных бактерий в нарушенных почвогрунгах с применением современных молекулярно-генетических методов исследования. Выявлены представители редко встречающихся видов (АстеюЬаЫег 1у?о£[Н и Р1апососеиз аттотгсаи), имеющих высокую адаптивную способность к воздействию экологических факторов. Впервые установлена специфичность распространения и высокий биотехнологический потенциал бактерий, участвующих в трансформации минеральных и органических соединений фосфора и выполняющих средоо бразую щую функцию в почвогрунгах, нарушенных в результате золотодобычи.

Практическая значимость работы.

В лабораторных модельных экспериментах изучен биотехнологический потенциал фосфатмобилизующих бактерий. Создана коллекция активных бактериальных штаммов, которые могут быть использованы в рекультивационных технологиях обработки нарушенных почвогрунтов. На основе выделенных штаммов рекомендовано разработать биопрепараты для обработки семян растений перед внесением в рекультивируемые грунты.

Положения» выносимые на защиту.

1. На начальных этапах почвообразования в системе «растения-микроорганизмы» устанавливаются специфические биотические отношения, определяющие селективное участие растений в формировании микробного комплекса прикорневой зоны. В состав микробного комплекса данного экотопа входят виды (Аапе(оЬас(ег Ыс$Иь Рктососсиз атшоуогсш), обладающие высокой степенью устойчивости к воздействию неблагоприятных экологических факторов среды обитания: низкое содержание органических соединений в почвогрунгах, недостаточная обеспеченность подвижными формами фосфора.

2. Фосфатмобилизующие микроорганизмы играют ведущую роль в формировании функциональных взаимоотношений в системе «почва-микроорганизмы-растение». Специфичность распространения данной группы бактерий определяется тем, что в почвогрунгах распространены виды, использующие широкий набор минеральных субстратов для мобилизации фосфора, тогда как в прикорневой зоне пионерных растений присутствуют виды, трансформирующие органофосфатные соединения и фосфаты кальция.

Международном симпозиуме «Геотехнология: нетрадиционные способы освоения полезных ископаемых» (Москва, 2003); VI, XI и IX молодёжных школах-конференциях по актуальным проблемам химии и биологии (Владивосток, 2000, 2003 и 2005); региональной конференции молодых учёных «Проблемы экологиии и рационального природопользования Дальнего Востока» (Владивосток, 2004); VII региональной конференции по актуальным проблемам экологии, морской биологии и биотехнологии (Владивосток, 2004); III региональной школе-семинаре молодых учёных, аспирантов и студентов Дальнего Востока «Территориальные исследования дальнего Востока» (Биробиджан, 2005).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация включает введение, обзор литературы (глава 1), описание объектов и методов исследования (глава 2), результаты экспериментов (главы 3 и 4), выводы и список литературы, включающий 244 источника, из которых 139 — на иностранных языках. Материалы диссертации изложены на 154 страницах машинописного текста, содержат 18 рисунков и 4 таблицы.

Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю к.б.н. Павловой JI.M. Автор благодарен ученому секретарю Амурского филиала БСИ ДВО РАН к.б.н. КуимовоЙ Н.Г., а также к.б.н. Католе В.М., к.б.н. Тену O.A., д.б.н. проф. Крылову A.B., к.б.н. Газдиеву Д.О., к.х.п. Радомской В.И., к.б.н. Старченко В.М., к.б.н. Поляковой Т.А. и всем сотрудникам лаборатории микробиологии и биохимии (ИГиП ДВО РАН) за разностороннюю поддержку в выполнении исследований и ценные советы в подготовке рукописи. Особую благодарность за консультации и помощь в проведении исследовании автор выражает заведующему сектора бактерий отдела ВКМ к.б.н. Акимову В.Н (ИБиФМ им. Скрябина).

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектами исследований служили микроорганизмы, выделенные из почвогрунтов отвалов россыпной добычи золота и корневой зоны пионерных растений, произрастающих на отвалах (Дамбукинский золотоносный узел, Амурская область).

Образцы почвогрунтов и корней растений отбирали с соблюдением правил асептики и помещали в стерильные пергаментные пакеты. Среднюю почвенную пробу получали смешиванием пяти почвенных образцов, отобранных по «принципу конверта» (Теппер, 2004). С площади 100 м2 отбирали четыре образца в точках по углам и один - ближе к центру прямоугольника. Содержание гумуса 0.34%, азота - 1.9%, обменного калия - 155-190 мг/кг, подвижного фосфора - 27-42 мг/кг почвогрунта, pH водной вытяжки 6.6.

Выделение микроорганизмов из почвогрунтов и корневой зоны растений осуществляли методом посева почвенной суспензии на селективные питательные среды (Звягинцев, 1980). Численность микроорганизмов учитывали: утилизирующие органические формы азота (сапротрофные бактерии на МПА); утилизирующие минеральные формы азота (крахмало-

аммиачный агар - КАА). Учёт шшгонитрофильных видов проводили на среде Эшби, микроскопических грибов — на среде Чапека. Учёт микроорганизмов, участвующих в биотрансформации фосфатсодержащих соединений (органофосфатов кальция, железа и алюминия), проводили на специальных средах (Теппер, 2004). Активные фосфатмобилизующие бактериальные штаммы отбирали из колоний, дающих зоны растворения фосфата. Инкубацию посевов проводили при температуре 20 °С в течение 4-9 суток.

Идентификацию микроорганизмов проводили на основе изучения фенотипических свойств и молекулярно-генетических методов исследования с применением филогенетического анализа.

Морфологию клеток и подвижность изучали методом «висячей капли» с помощью световой микроскопии (Бабьева, Агре, 1971). Фенотипическую характеристику выделенных бактерий проводили согласно принятым методикам (Методы...... 1983; Bergey's...... 1984; Bergey's....., 1994).

Молекулярно-генетические методы исследования. Выделение и очистку хромосомной ДНК проводили по стандартной методике (Marmur, 1961). Полимеразно-цепную реакцию (ПЦР) проводили в соответствии с предложенной методикой (Versalovic et. ai., 1994). Группирование выделенных штаммов проводили на основе рестриктазного анализа генов 16S рРНК (Savelkoul et. al.t 1999). Нуклеотидную последовательность фрагмента гена 16S рРНК определяли на автоматическом ДНК секвенаторе CEQ2000XL («Beckman Coulter», США) в соответствии с предлагаемым фирмой протоколом. Анализировали уровни сходства между нуклеотидными последовательностями, определёнными в работе, с последовательностями типовых штаммов наиболее близких таксонов. По ориентировочным значениям уровня сходства 97% для вида и 94-95% для рода определяли видовую принадлежность изучаемых штаммов (Stackebrandt, Goebel, 1994; Garrity et. ai, 2002). Построение укорененного филогенетического дерева исследуемых микроорганизмов с использованием нуклеотидных последовательностей 16S рРНК типовых штаммов филогенетически отдалённых микроорганизмов проводили с помощью метода связывания ближайших соседей (Saitou, Nei, 1987).

В лабораторных модельных экспериментах была проведена оценка биотехнологического потенциала изучаемых штаммов фосфатмобилизующих микроорганизмов: степень мобилизации подвижных форм фосфора в почвогрунтах и в жидкой среде, влияние на прорастание семян.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

1. Количественный анализ физиологических групп микроорганизмов.

Результаты количественного учёта физиологических групп микроорганизмов в почвогрунтах показали невысокую общую численность микроорганизмов, которая составила порядка 103-10s КОЕ/г (табл. 1). По количественному соотношению доминировали олигонитрофильные микроорганизмы и бактерии, использующие минеральные формы азота в количестве 180-220 тыс. КОЕ/г. Численность сапротрофных микроорганизмов значительно меньше и составила

125 тыс. КОЕ/г. Количество миьроскопических грибов на два порядка ниже численности бактерий-9 тыс. КОЕ/г.

Таблица 1

Количественный учёт физиологических групп микроорганизмов, __(КОЕ X 103/г)__

Место выделения KOEx 10 J

Сапротроф- ные микроорганизмы Микроорганизмы, использующие минеральные формы азота Олигонит-рофильные микроорганизмы Микроскопические грибы

Pinus sylvestris L Рс Рп 175.0+3.4 134.0+2.7 291.0+2.2 176.0+1.9 210.0+3.4 205.0+2.3 18.0+0.5 8.0+0.4

Larix gmelinii Rupr Рс Рп 158.0+3.9 31.0+2.4 197.0+3.3 50.0+2.4 99.0+0.3 60.0+1.5 10.0+0.2 7.0+0.2

Betula davurica Fall Рс Рп 146.0+1.6 25.0±2.0 207.0+1.5 18.0+0.3 138,0+2.3 32,0+0.9 2.0+0.1 1.0+0,2

Chosenia arbutifolia Pall PC Pn 130.0+2.6 20.0+1.4 263.0+2.3 34.0+1.4 215.0+1.8 119.0+1.2 2.0+0.2 1.0+0.1

Salix schwerinii Wolf PC Pn 146.0+3.3 24.0+1.3 210.0+2.7 18.0+0.6 144,0+2.1 34.0+0.1 0 0

Populus suaveolens Fish. Pc Pn 48.0+1.5 12.0+1.4 27.0+2.2 6.0+0.1 13.0+0.9 7.0+1.2 2.0+0.1 0

Artemisia integrifolia L Pc Pn 86.0+3.9 73.0+2.7 125.0+2.4 67.0+0.9 93.0+1.9 76.0+1.2 1.0-Ю.1 3.0+0.5

Plantago depressa Wüld. Pc Pn 101.0+1.1 76.0+1.5 129.0+2.2 27.0+1.2 217.0+2.1 81.0+1.4 7.0+0.2 0

Почвогрунт 125.0+1.0 180.0+3.9 220.0+1.1 9.0+0.1

Примечание: «Рс» - ризосфера, «Рп» - ризоплана

Согласно зндаениям степени обогащен но сш почв ми^офлорой, предложенной ДР .Звягинцевым (1987), исследуемые почюгрунты файне бедны мифоорганизмами, а их функциональные группы в порядке убывания составили рад: олишнитрофилы > бактерии, использующие минеральные формы азота> сапротрофы> мигросюпические грибы. Данное количественное распределение характеризует почвы с малоактивными мииерапизационными процессами. Недостатокпитатепьных веществ в почве, по мнению ряда авторов (Мишустн, 1956; Колешю, Зайнэ, 1974; Тен, 1977; БАгоЬ, Напакк, 1982), является основным экологическим фактором, лимитирующим развитие мифоорганизмовюрганолитиюв: сапротрофных бактерий и ми кр о смэ пичеешх грибов. В этих условиях существенную роль в процессах почвообразования играют олигонитрофилы и бактерии, использующие минеральные формы азота,

способные переносить длительные периоды голодания, используя как сюю эндогенную систему метаболизма, так и труднодоступные для других ми кроорганизмо в субстраты (Слабова,1988 ;Curt,Truebve, 1986).

По результатам исследования незначител ьный « р изо сфер ный эффект» в отношении сапротрофных бактерий и использующих минфальные формы азота установлен у растений древесных пород, за исключением тополя. По мнению многих исследователей, почвы под многолетними растениями в сравнении с травостоем отличаются высокой ферментативной активностыо, обуславливающей интенсивность гидролитических процессов и накопление минерального азота (Федорова, 1976 ; Теи, 1977). Вследствие этого происходит активизация микроорганизмов-органолитиюв и бактерий, использующих минеральные формы азота. Также известно, что многолетне растения обладают более разветвлённой корневой системой и, следовательно, почва под ними становится боте общим юличестюм органического вещества, в сравнении с однолетними растениями. Тем самым растения древесных пород с течением времени создают селективные условия в свой нэрн ею й зоне, формируя ассоциативную микрофлору, количественно и качественно отличающуюся от сообщества мифоорганизмов поч югрунтов.

Отсутствие риэосферного эффекта наблюдали в отношении групп олигонитрофильных микроорганизмов, численность которых в ризосфере всех исследуемых растений ниже численности олигоншрофилов в почвогрунте. Данное обстоятельство объясняется более высоким содержанием легкодоступных азотсодержащих веществ в корневых экссудатах растений по сравнению с содержанием та ко вых в поч ю фунте. Известно, что олигонитрофильные мифоорганизмылучшеразвиваются при недостатке азота, ассимилируя его из субстрата.

Таким о бр азо м, ан ал из юл ич ественно го и кач ественно го со става физиологических групп микроорганизмов в почвофунтах и юрневой зоне растений выявил начальный процесс формирования микробно-растительных взаимодействий, х ф актер и зу ю щи й ся невысокой общей численностью микроорганизмов; отсутствием видимого «риэосферного эффекта»; преобладанием физиологических групп микроорганизмов, использующих минимальные содержания питательных веществ в субстрате и минфальные формы азота. Данное обстоятельство подтвердило существующее представление об отвалах россыпной добьни золота, как о крайне неблагоприятных субстратах для функционирования почвенной биоты. Следует отметить, что выводы, основанные на количественной оценке физиологических фупп микроорганизмов, соответствуют результатам прямого элеюронно-микросюпическиго анализа. При изучении микроорганизмов непофедсгвенно в почвофунтах отвалов, нами было показано, что большая часть мифобных клеток преобразовалась в ¿-формы (Катола и др., 2005). В свою очфедь, L-трансформация соответствует состоянию «поюя» бактфиальной клетки (замедлению всех метаболических реакций), функционирующей в экстремальных у ело пи ях окружающей среды, которыми являются изучаемые отвал ы россыпной добьми золота.

Невысокое количество ми сшп им еских грибов в шрнеюй зоне растений и поч го грунте коррелирует с низким содержанием органических веществ, причём в р изо плане подорожника и тополя, а также в корневой зоне ивы ми кро сиз пич ески е грибыпракгически отсутствовали.

По численному состав/ физиологических групп микроорганизмов в прикорневой зоне исследуемые растения впоряикеубыванияобразовалиряд:

• сапротрофные микроорганизмы: сосна > лиственница > береза > ива > чоздаия> подорожник> полынь> тополь;

• микроорганизмы, использующие минеральные Формы азота: сосна > чозения>ива> береза> лиственница> подорожник> полынь> тополь;

• олигонитрофил ьные мнкроорганизмы: подорожник > чозения> сосна > ива>бфеза> лиственница> полынь> тополь;

• микроскопические грибы: сосна > лиственница > подорожник > польнь >береза> чозшия> тополь> ива.

Таким образом, показано селективное участие разных видов растений как на количественные, так и на качественные характеристики мифобных сообществ приюрневой зоны, что согласуется с данными SJD. Siciliano, JJ. Germiia (1998), показавшими, что, в зависимости от состава корневых выделений, в ризосфере складываются специфические комплексы микроорганизмов. В приюрневых зонах разных видов растений создаются неодинаковые физию-химические и биотические уоюшя, формируется риэосферная мифофлора различного состава, обеспечивающая оптиматы!ый уровень корневого питания и способствующая росту и развитию растений в неблагоприятных условиях окружающей среды, которыми являются техногенно-нгрушенные поч го фунты.

2. Таксономический анализ сапро трофною бактериального комплекса. Из корневой зоны и почюфунтов исследуемых отвалов россыпного золота выделено 236 бактериальных штаммов. Из них 57 штаммов изолированы из корневой зоны сосны, 62 штамма из корневой зоны лиственницы, 44 штамма из корневой зоны берёзы и 63 штамма нотофедственно из почвогрунтов. Выбор видов растений был обусловлен их доминирующим положением в пионфном растительном сообществе, проифастэощем на исследуемой территории,

Вьщеленные штаммы идентифицировали в процессе изучения их морфологических, культуральных, физиолого-биохимических свойств, молекул ц>но-генетических и филогенетических методов анализа, по результатам которого было построено филогенетическое древо, отражающее систематическое положение видов, составляющих сапротрофный бакгфиальный комплекс. Таким обрааом, 236 бактериальных штаммов, выделенных изпочвофунтови корневой зонытрёх видовпионфныхрастений, принаол ежат к 14 видам из 12 родовтрех классов(табл.2).

Класс Лас/7#(фамположительныебакгерии снизким оодфжаниемГЦ пар в ДНК) представлен семью видами бакгфий: Bacilkts &turrtgiensis, Sporosarcha ureae, SporobctobacUhts ¿mlitius, Süphybcoccus saprophyticus, Bacilkts vallismortis, Plano ooccu s psych ro & ¡era й($и Ladobacillus delbru eckil

Класс Pro teobacteria (грамо три дательные бактерии) представлен 4 видами: Acinetobacter twoffiu Paracoccus aminovorans, Serratia ficaria и Serratia marcescens.

Класс Actinobacteria представлен 3 видами: Agro coccus Jen ens is, Ко curia rosea и Micrococcus ht teus.

Наряду с бактериями, принадлежащими к родам, обычно широко распространенным в почвенных эюсистемах (pp. Bacillus, Paracoccus,Serratia, актнобактерии), выделены представители редко встречаемых родов бактерий, являющихся кислою- и щелочно-толерантными формами (Acinetobacter и Planococcus соответственно). Причём вид A. Iwoffii явился доминантным и обнаружен во всех источниках выделения. Это может быть обусловлено тем, что малопригодные для жизнедеятельности природные субстраты являются благоприятными экологическими нишами для заселения видами, более адаптированными к условиям обитания.

Таблица 2

_Таксономический состав сапротрофного бактериального комплекса_

Установленная видовая принадлежность

Субстрат, место выделения, юличесгво бактериальных штаммов

выделенных

Prius

sylvestris L.,

юрневая

зона

Larix gmelh it Rupr.,

юрневая зона

Be&ih dawrioa Pall.,

юрневая зона

почю грунт

A ctinobaderia

Agrococats jenensis Ко cur a rosea Micrococcus it teus

3 12

Proteobacteria Achetobacter Iwoffii Paracoccus am hovorans Serratia ficaria Serra tia marcescens

9 12

Bacilli

Bacillus hurhgiensts Bacillus vallismorth Lactobacilbts debrueckii Pia no со cats psych ro to ¡era Its Sporosarcha ureae Sporo lactobacilhis nulhus Soph ylo со cats sap roph yticu s

5 5

4 15

Примемание:«-»- необнфужено

Таксономический анализ видового сообщества бактерий, ассоциированных с корневой зоной обследованных пионерных растений, позволил установить следующие закономерности. Только в корневой зоне растений семейства сосновых выявлены такие бактериальные виды как Я 1кигог§1еп515, М. \uteus Р. атаго\югап$, 5. тиГт5. игеае и 5. saprophyticus. Тогда как в корневой зоне берёзы обнаружены А. ]епеп$'к, В. т1Штог^, Р. рзусИгоЮ 1егаШ и УгсагЬ. Почю фунты также отличаются по видовому бактериальному составу от

растений. Только в почвогрунтах обнаружены виды К rosea, S. marcescens и L. delbrueckii. Отмеченные видовые различия могут быть связаны с созданием селективных условий среды обитания для микроорганизмов. Экологические ниши занимают наиболее приспособленные к определённым условиям бактериальные ассоциации.

Следует также отметить, что таксономическое разнообразие сапротрофных бактерий коррелирует с общей численностью и зависит от места выделения. Количественный анализ распределения филогенетических классов бактерий-сапротрофов по исследуемым объектам (почвогрунты и пионерные растения) представлен на рисунке 1. В корневой зоне всех исследуемых растений преобладающими явились бациллы и протеобактерии. Их количество в корневой зоне сосны составило 65 и 68 тыс. КОЕ/г, лиственницы- 43 и 44 тыс. КОЕ/г, берёзы — 43 и 4! тыс. КОЕ/г соответственно. В почвогрунтах доминирующей явилась группа грамотрицательных бактерии в количестве 52 тыс. КОЕ/г. Актинобактерии явились минорными компонентами исследуемого сапротрофного комплекса прокариот, что свидетельствует о невысоком их содержании в таком специфичном местообитании, каким является ризосфера пионерных растений, произрастающих на отвалах россыпного золота. В корневой зоне сосны их количество составило 27 тыс. КОЕ/г, лиственницы — 13 тыс. КОЕ/г, берёзы - 6 тыс. КОЕ/г, в почвогрунтах - 30 тыс. КОЕ/г.

сосна лиственница берёза почвогрунт

Рис. 1. Количественное распределение филогенетических групп бактерий-саротрофов (КОЕхЮэ/г), выделенных из почвогрунтов и корневой зоны прионерных растений

По общему количественному отношению доминирующими явились бациллы (42%) и протеобастерии (38%) от общего числа изолятов. Известно, что бактерии класса Bacilli распространены повсеместно — в почве, воздухе, водоемах, на растительных остатках и других естественных субстратах. Большинство из них отличаются способностью образовывать споры (pp. Bacillus, Sporosarcma, SporolactobaciUus, Lactobacillus) или цисгоподобные покоящиеся клетки (pp. Staphylococcus, Piano coccus), обладающие повышенной

устойчивостью к внешним воздействиям (Голо ел ев, 1998; Ильинская и др., 2002). Такие формы микроорганизмов остаются жизнеспособными при самых неблагоприятных условиях, выдерживая резкие колебания температуры, отсутствие влаги и воздуха, действие различных неблагоприятных экологических факторов, обычно губительно влияющих на другие организмы Поэтому среди бесчисленного множества самых различных форм, бактерии класса Bacilli являются наиболее приспособленными к изменениям среды и участвуют во многих биологических процессах в местах своего обитания. В свою очередь, также доминирующие в количественном отношении про теоб актер и и (A. hroffii, P. aminovorans, S. /¡caria и S. marcescens) можно охарактеризовать как микроорганизмы с высокой степенью устойчивости и длительным сохранением активности в стрессовых условиях местообитания (отвалыроссыпной добьни золота). Сэкофизиологичесшй точки зрения можно прогнозировать потенциальные возможности проявления метаболической активности A. hvoffii, P. ambiovorans, S. ficaria и S, marcescens в неблагоприятных природныхусловиях.

Бактерии актиномицетной линии составили 20%отобщего числа штаммов, выделенных из разных мест обитания. По имеющимся литературным сведениям, количественное разнообразие акгинобактерий в сравнении с другими бактериальными классами говорит об адаптации прокариот к неблагоприятным условиям (Добровольская, 2002; Atlas, Bartha, 1997). Об этом также свидетельствует и невысокое видовое и количественное разнообразие акгиноб актер и й — класс Actinobacteria во всех исследуемых объектах представлен толью тремя видами A. jenensis, К rosea и M. îuteus.

Таким образом, полученные результаты дают основание считать, что соотношение филогенетических групп микроорганизмов в изучаемых экосистемах можно рассматривать как сложившееся сообщество, отражающее начальный процесс восстановления нарушенного биогеоценоза.

3. Таксономический анализ фосфатмобилизующего бактериального комплекса. Второй группой бактерий, используемой нами в качестве модели для изучения и сравнения прокариотных комплексов почвогрунтов и ризосферных микроорганизмов, явилась группа фосфатмобилизующих бактерий.

Одним из малоизученных вопросов в микробиологии фосфора, является метаболический путь превращений этого биогенного элемента под воздействием бактерий. В процессе своей жизнедеятельности бактерии могут использовать два механизма трансформации фосфора: а) растворение минеральных фоофатов в результате образования кислот (литотрофная составляющая); б) ферментативное дефосфолирование органических соединений фосфора при участии фермента в-фосфатаз (гетеротрофная составляющая). Оба механизма состоят из нескольких последовательных метаболических реакций, результатом которых является высвобождение доступного фосфора в виде минеральных легкорастворимых солей фосфорной кислоты в почвенный раствор, и которые поступают далее в корни растений. У

большинства бактерий в природных условиях данные механизмы протекают одновременно.

Принимая во внимание, что исследуемые нами почвогрунты имеют близью к нейтральной реакцию среды (рН6.6), выделение фосфатмобилизующих бактерий осуществляли на селективной среде, содержащей в качестве источника минерального фосфата ортофосфат кальция. Штаммы бактерий, колонии которых образовывали зоны окисления при растворении фосфатов, считали фосфатмобилиэующими. Всего в чистую ^лыуру изолировали 11 штаммов (Р1-Р11). Из них чегьре штамма вьщелили непосредственно из почвогрунтов (Р1-Р4), три штамма (Р5-Р7) - из корневой > зоны сосны. По два бактериальных штамма изолировали из корневой зоны

лиственницы(Р8,Р9) и берёзы(Р10,Р11).

Количественный анализ фосфатмобилизующих микроорганизмов показал, » что их численность в гор необитаемом слое исследуемых растений составляет

отЗ.5 до 7.9 тыс. КОЕ/г, в почвогрунте- 83 тыс. КОЕ/г, что составляет5-10% от обшей численности бактерий других физиологический групп, учитываемых нами. Такое соотношение позволяет сделать вывод о недостаточной обеспеченности исследуемого биогеоценоза подвижными соединениями фосфора, что подтверждается аналитическими данными агрохимического со става поч во гру нто в.

Полагая, что в природных э ко то пах с нейтральной реакцией среды, какими являются исследуемые почвогрунты, присутствуют мифоорганизмы, обладающие широким диапазоном адаптивных свойств крН среды, определили возможность выделенных штаммов к мобилизации фосфора на средах с источниками минеральных фосфатов в виде ортофосфаггов алюминия и железа. Установили, что способность к окислению этих фосфатов, проявили штаммы Г2 и Р4. Данные штаммы изолированы нами из свободных от влияния корневой системы почвогрунтов и в процессе окисления фосфатов используют более , широкий набор минеральных субстратов в условиях широкою диапазонарН от

3.0 до 8.0.

Изучена способность выделенных штаммов к мобилизации фосфора на , средах с органическими источниками фосфора. Установили, что все штаммы, за

исключением штамма И2, обладают ферментативной способностью к растворению органических фосфатов.

Видовую принадлежность выделенных бактериальных штаммов установили с использованием мо л е ку л яр но- ген етич ее них методов анализа.

С целью дифференциации изолятов предварительно провели сравнительный анализ фрагментов рестрикции генов их 165 рРНК. Известно, что размер ампл и фи ци ро ван но го с применением универсальных эубакгериальных праймеров гена 16Э рРНК у всех бактерий составляет около 1450 пл. Тогда как нуклеотидные последовательности этого участка гена у разных видов бактерий различаются. С помощью эндонуклеаз рестрикции можно разлнчитьбакгерии,относящиеся кразным видам.

Первоначально амплифицированные гены 168 рРНК 11 выявленных фосфатмобилизующих штаммов анализировали с помощью эндонуклеазы

рестрикции НаеIII. Результаты сравнительного анализа полученных фрагментов позволили выявить б типов рестрикгазных профилей амплифицированных готов 16S рРНК, следовательно, изучаемые штаммы бактерий разбиваются наб групп. В первую группу вошли штаммы F1 и F10. К группе III отнесли штамм ь^проду центы F3 и F6. К V группе - штаммы F5, F8, F9, F11, имеющие идентичные рестрикгазные профили. Группы II, IV, VI представлены единичными штаммами F2, F4 и F7 соответственно. Для окончательной дифференциации изолятов, попадающих по результатам рестрикгазнош анализа эндонуклеазой рестрикции НаеIII в группы I, III, V использовали фермент Rsa\. Анализ результатов ферментативного расщепления гена 16S рРНК исследуемых штаммов рестрикгазой Rsa\ подтвердил их идентичность.

Для видовой идентификации методом секвенирования было выбрано по одному штамму из каждой группы, выявленной рестрикгазным анализом, и проанализированы последовательности генов их 16SpPHK(500 пл.).

Согласно полученным данным, штамм, представляющий группу I, максимально гомологичен (98.7% сходства) с типовым штаммом Acinetobacter hvoffii DSM 2403. Штамм, представляющий группу II, образует кластер с близкородственным ему типовым штаммом Paenibacillus chitmolyticus 1FO 15660 (993% гомологии). Ближайшим родственником штамма, представляющего группу III, явился типовой штамм Arthrobacter nitroguaiacoims ССМ 4924Т (99.6% сходства последовательностей генов 16S рРНК). Штамм, представляющий группу IV, образует кластер с близкородственным ему (97,7% сходства) типовым штаммом Paracoccus aminowrans JCM 7685. Уровень сходства нуклеотидной последовательности штамма, представляющего группу V, с типовым штаммом Brachybacterium rhamnosum LMG 19848 соответствовал 98.6% гомологии. Штамм, представляющий группу VI, максимально гомологичен с типовым штаммом Staphylococcus saprophyticus АТСС 15305 (98.4%сходства).

Видовая идентификация про ведена на основе анализа ну кгтеотидных последовательностей гена 16S рРНК. По результатам анализа последовательностей гена 16S рРНК обнаруженный уровень сходства нуклеотидных последовательностей изучаемых штаммов с типовыми штаммами соответствует внутривидовому (более 97.7%). Фенотипическая характеристика изучаемых штаммов Fl-Fl I подтвердила их принадлежность к видам, определенным в результате мол екул яр но- ген етич ее ко го анализа.

Таким образом, на основе фенотипических признаков, молекул яр но-генетических и филогенетических методов анализа установлено, что II фосфатмобилиэующих штаммов принадлежат к шести видам бактерий, составляющих три класса: Arthrobacter nitroguaiacoims и Brachybacterium rhamnosum (класс А с tin о ba cleria); Paenibacillus chitmolyticus и Staphylococcus saprophyticus (класс Bacilli); Paracoccus aminovorans и Acinetobacter hvoffii (альфа- и гамма-подкласс Proteobacteria соответственно).

4. Сравнительный анализ структуры сапротрофного и фосфатмобилизующего бактериальных комплексов. Сравнительная оценка видового состава сапротрофного и фосфатмобилизующего бактериальных комплексов позволила нам установить некоторые особенности. Численность бакгерий-сапротрофов как в по ч во фунтах, так и в прикорневой зоне растений преобладала над численностью фосфатмобилизующих бактерий (12-175 тыс. КОЕ/г и 3.5-83 тыс. КОЕ/г соответственно). В структуре сапротрофного бактериального комплекса было вьщелено 14 видов бактерий, тогда как в структуре фосфатмобилизующего — шесть видов,

В составе фосфатмобилизующего комплекса было выделено три вида бактерий А. пИго$иаЬсоГшз, В. гИатпошт и Р. €Иито1уИсиз, которые не обнаружены в составе сапротрофного комплекса. Это обстоятельство может быть обусловлено как использованием различных селективных сред для выделения данных групп микроорганизмов, так и тем, что выявленные виды являются специфичными фосфатмобилизующими микроорганизмами. Последнее предположение наиболее приемлемо к виду Р. сИНто1у1'1сиз (штамм Р2), который характеризуется только литотрофной составляющей механизма трансформации фосфора.

Однако с практической точки зрения следует учитывать, что свойства ми(фоорганизмов, выявленные в лабораторных условиях, в одинаковой степени проявляются не у всех штаммов, принадлежащих к одному виду. В рамках вида, наряду со сходством, существуют и штаммовые различия, обусловленные способностью микроорганизмов приспосабливаться к различным условиям среды обитания. Таким образом, виды бактерий, установленные нами как фосфатмобилизующие, могут обладать и внутривидовой штаммоспецифичностью в процессе мобилизации фосфора

В пользу штаммоспецифичности видов А. Ых>$Н. Р. ат'тохогат и заргорИуНсиЗъ обнаруженных в составе обоих исследуемых бактериальных комплексов говорит следующее. В нашем исследовании штаммы вида А. Ыю$Н в составе фосфатмобилизующего комплекса были выделены из почвогрунтов и корневой зоны берёзы, тогда как в составе сапротрофного комплекса А. ¡\voffn был обнаружен и в почвогрунтах, и в корневой зоне всех обследованных растений. Фосфатмобилизующий штамм 5. заргоркуИтз был изолирован из корневой зонылиственницы, тогда как в составе сапротрофного комплекса заргорИувсиз был выделен из корневой зоны и лиственницы, и сосны. Установленный нами как фосфатмобилизующий штамм Р. ат'тохогапз был выделен из почвогрунтов, тогда как в составе сапротрофного бактериального комплекса этот вид был выделен как из почвогрунтов, так и из корневой зоны растений семейства сосновых.

При этом интересно отметить, что источники выделения бактерий Р. аттотгат и 5. заргорИуНсиз в составе как фосфатмобилизующего, так и сапротрофного комплексов, в целом, совпадали. ТакБаргорЬуНсиз в составе сапротрофного комплекса изолирован из корневой зоны сосны и лиственницы;

при изучении фосфатмобилиэующего комплекса штамм этого видаобнаружен в корневой зоне лиственницы Вид Р. aminovorans, выделенный из почвогрунтов и корневой зоны растений семейства сосновых в составе сапротрофного комплекса как фосфатмобилизующий, был также обнаружен в почвогрунтах. Принимая во внимание неоднократную повгорность процесса выделения бактерий, можно согласиться с точкой зрения многих исследователей, отмечающих селективную избирательность в отношении друг друга со стороны как видов растений, так и микроорганизмов, заселяющих их корневую систему (Самцевич, 1972; Siciliano, Germída, 1998; Pieta et. ai, 1999). Результаты наших исследований количественного учета физиологических групп микроорганизмов также показали селективное участие разных видов растений как на количественные, так и качественные характеристики микробных сообществ прикорневой зоны(Римкевич и др., 2002; Римкевич, Павлова, 2003,2004).

В настоящее время считается доказанным, что растения в процессе сю его роста и развития продуцируют разнообразные химические вещества, стимулирующие или ингибирующие развитие микробных клеток не только внутри жизнедеятельных тканей, но и на некотором расстоянии от них. Можно предположить, что корневые выделения берёзы ингибируют развитие Р. aminovorans и S. saprophyticus в её корневой зоне. С другой стороны, вышеперечисленные виды являются как ассоциативными с корневой системой растений семейства сосновых, так и свободно »л ву щи mi обитателями почвогрунтов. С практической точки зрения, данное свойство растений необходимо учитывать в различных биотехнологических процессах создания бактериологических препаратов, интродуцируемых в почву, для стимулирования роста растений.

5. Биотехнологическин потенциал фосфатмобилизующих бактерий

Следующей задачей нашего исследования стало изучение биотехнологичесюго потенциала выделенных штаммов фосфатмобилизующих бактерий в лабораторных модельных экспериментах: степень биогенной мобилизации подвижных форм фосфора в жидкой среде и почвогрунте, способность микроорганизмов изменять кислотность среды, влияние на прорастание семян.

Оценка фосфатмобилизующей и окислительной способности изучаемых штаммов бактерий. В первой серии опытов изучили фосфатмобилизующую способность выделенных штаммов A. nitroguaiacolius, В. rhamnosumy Р. chü'molyticus, S. saprophyticus, Р. aminovorans и A. hvoffii в жидкой среде, содержащей в качестве источника фосфора ортофосфат кальция. При постановке опытов использовали также бактериальную ассоциацию (БА), составленную из всех шести видов. Проведённые исследования показали, что по истечении семи суток инкубации, ю всех вариантах инокуляции обнаруживаетсяувеличениерастворимой формы фосфора(рис. 2).

Ас(пеЮЬвс1ег Лло№/

РаепШасШиз сЬШпо!уИсив

Аг1ЬгоЬас1ег пИгодиа/асоНиз

Рагасоссиз ВГП1ПОУОГВП5

ВгасЬуЬа&ели т гНат повит

Staphy^ococcu$ варгорЬуНсиь

БА

Рис. 2. Образования подвижных форм фосфора фосфатмобилиэуюидеми

бактериями в жидкой среде (мг/л).

"Контроль" - контрольный вариант без инокуляции.

контроль А стЫоЬ ас1ег 1ииоТШ РавгиЬасШиз сЫПпЫуНсиз А ЛЬгоЬ ас!аг пИтдигиасоНиз Рагасоссив ат/'поуогапа ВгасЬуЬ аШфпит <Ъ&гппозит 31арЬу)ососсиз $аргорЬуИси& БА

Рис. 3. Изменение рН жидкой среды под действием фосфатмобилизующ*х бактерий

При неизмененном уровне содержания растворимой фракции фосфора в стерильном контроле(885.2 мг/л) повышениерастворимого фосфорабиомассой штамма А. Ью^г составило 7.0 мг/л, биомассой штамма Р. скито\уйси$ - 1415 мг/л, биомассой штамма А. п\0"О£иаисо1ш$ - 37.0 мг/л, биомассой штамма Р. ат'тохюгапз - 107.0 мг/л, биомассой штамма В. гЪатпохит - 1613 мг/л и биомассой штамма 5. яаргорИуп'сих — 12.0 мг/л. В варианте с бактериальной ассоциацией накопление растворимого фосфора составило 134.7 мг/л.

Сравнительное изучение фо сфатмо б ил изу ю щей способности изучаемых штаммов показало, что по степени мобилизации фосфора из жиднэй среды их

контроль : >|»-}н

К----: '--.•'■• ^ Цн

— I I | ' I 1 у- —

800 850 900 950 1000 1050

Р^Од мг/л

I ■ -н

I ■ ■• г . - .,. ^ ■

П ' ".....'■ ■• у ■■• " ......гэ^

['■..•..■.'."• г!".'': ■.:...::' :,

I -ПУ-- '■'■'' Г. ". .»-Н

1. > •■ -,...:'..... . ' -■ ' ----

I.:-'г:.-- - 1 :■ - ■ Ф__

<4.5 а 5,5 в в, 6

рн

можно расположить в следующий ряд: В. rhamnosum (161.5 мг/л) > Р. chitinolyticus (1415 мг/л) > БА (134.7 мг/л) > P. aminovorans (107.0 мг/л) > А. пitroguaiacolius (37.0 мг/л)>S. saprophyticus (12.0 мг/л) > A. hvoffii (7.0 мг/л).

Таким образом, максимальная достоверная степень увеличения подвижного фосфора наблюдалась у штаммов видов В. rhamnosum, Р. chitinolyticus, P. aminovorans и БА. Минимальная степень изменения подвижности фосфора в жидкой среде обнаружена у штаммов, относящихся к видам A. nitroguaiacolius, S. saprophyticus и A. hvoffii.

Интересно отметить тот факт, что фосфатмобилиэующая способность активных штаммов в некоторой степени коррелирует с изменением ими рН среды. В своей работе Г.Ф. Рубинчик с соавторами (Рубинчик и др., 2003) показали, что уменьшение рН среды способствует наибольшей степени растворения фосфатов. В нашем случае уменьшение рН жидкой среды наблюдали как в варианте инокуляции ассоциацией всех штаммов, так и в чистых культурах В. rhamnosum, P. chitinolyticus, P. aminovorans, показавших достоверно максимальное увеличение подвижного фосфора (рис. 3). В вариантах и но ьуляции штаммами A. nitroguaiacolius, S. saprophyticus и А. hvoffii» показавших минимальную фосфатмобилиэующую способность, установили изменениерН жидкой среды в сторону подщелачивания.

Таким образом, можно сделать вывод, что степень мобилизации фосфора изучаемыми микроорганизмами в большей степени зависит от их способности к кислотообразованию. При понижении рН среды обнаруживается достоверное увеличение подвижного фосфора.

Динамика образования изучаемыми бактериями подвижного фосфора в почвогрунте. Во второй серии опытов изучили динамику накопления растворимого фосфора в почвогрунтах под действием изучаемых штаммов фосфатмобилизующих бактерий. В качестве контроля использовали образцы стерильного почвогрунта, отобранного из отвалов россыпной добьни золота. Продолжительность опыта составила 90 суток, что соответствует среднему вегетационному периоду северных районов Амурской области, где происходит разработка россыпных месторождений. Динамика образования подвижного фосфора в почвогрунтах, обработанных различными вариантами культур, при веден а на рису нке 4.

Через семь суток инкубации в вариантах ино!уляции штаммами A. hvoffii, P. aminovorans, В. rhamnosum, S. saprophyticus и БА наблюдали значительное снижение количества растворимых форм фосфора в почвогрунте. Данное обстоятельство, по-видимому, можно объяснить использованием растворимых форм фосфатов быстро нарастающей биомассой бактерий за этот временной период. В дальнейшем, через 30 суток ин1убации, в вариантах почти со всеми штаммами (за исключением S. saprophyticus), количество подвижного фосфора увеличивается в 1.5—2 раза.

В варианте иноьуляции штаммом P. chitinolyticus, через семь суток ин^бации уровень подвижного фосфора не изменился, однако по истечении 30 суток отмечали резкое возрастание его концентрации с 63.1 до 100.1 мг/кг

почвы. В дальнейшем происходило уменьшение до уровня содержания подвижного фосфора в контрольном варианте.

Контроль Дегл*(оЬ«с(вг

РавтЬасШиз сЬШпо1уИеиз Дг№го!мс(аг пИгодилЫеоЧи Р»г*соссиз am¡novorana

ВгасйуЬасЫгШ т гЬштпошит

Э1арЬу1ососси* »аргорЬуУси*

БА

~""0 20 40 60 80 100

мг Р,Ос на кг почвы

Рис. 4. Динамика образования подвижных форм фосфора фосфэтмобилизующими бактериями, (мг/кг почвы)

В варианте обработки почвогрунта штаммом А. п\troguakiсо /я«, в отличие от остальных изучаемых фосфатмобилизугощих микроорганизмов, уме на седьмые сутки наблюдалось увеличение содержания подвижного фосфора в сравнении с контролем. Но с течением времени ин^бации уровень его содержания в почвенном растворе уменьшался и по окончании инкубации соответствовал контрольному. Данное обстоятельство можно объяснить разной активностью штаммов или биологическим поглощением подвижного фосфора клетками микроорганизмов в закрытой системе, соответствующей условиям лабораторного эксперимента. Возможно, что в природной среде, обеспечивающей более оптимальные условия для обмена веществ и высвобождения продуктов клеточного метаболизма, иммобилизации фосфора биомассой Р. сННто1уйси$ или А. пШо^ш¡асо1шз не происходит.

При обработке почвы штаммом 5. заргорЬуНсив повышения подвижных форм фосфора ю всех временных интервалах не установили. Вероятно, отсутствие фо сфатмо б ил и зу ющего эффекта у 5. заргорИуНсия может бьпъ связано с тем, что используемые в работе фосфаты (ортофосфат кальция и органофосфаты) не являются субстратами для данного вида.

Таким образом, результаты проведённого модельного опыта показали, что наибольший уровень мобилизации фосфора в поч во фунтах обеспечивают штаммы А. ¡\voffii, В, гИатпошт, Р. аттотгапз и Р. сИШпо1уИси5; некоторое увеличение уровня подвижного фосфора показал штамм А. пОго%иа¡асо тогда как штамм 5. варгорИуНсиз не показал достоверного увеличения подвижного фосфора в почвенном растворе. Можно предположить, 'что в

условиях и ссл еду емо го пр иродно го су б стр ата в теч ени е вегетационно го периода мобилизацию фосфора из труднодоступных соединений могут осуществлять различные виды бактерий с разными скоростными характеристиками фосфатмобилизующей способности. На начальном этапе высвобождение подвижного фосфора в почвенный раствор может осуществляться бактериями (A nitroguaiacolitis), способными к «быстрой» мобилизации, д ал ее в процесс биотр ан сфор мации фосфор а в ключ аются «мадшные» виды A. hvoffii, В. rhamnosum, Р. aminoxorans и Р. chitinоtyticus, обеспечивающие высокий уровень растворимого фосфора, доступного для растений.

Влияние фосфатмобилизующих бактерий на прорастание семян. В

лабораторных модельных опытах изучили влияние выделенных фосфатмобилизующих штаммов A. nitroguaiacolius, В. rhamnosum, Р. chitino tyticus, S. saprophyticus, Р. ammovorans и A. hvoffii на прорастание семян.

При оценке влияния изучаемых штаммов на степень прорастания семян в качествеобъекгаиспольэовали сем ен а со сн ы о б ыкн о вен но й (Р w и ssylvesfris L.), произрастающей на исследуемых отвалах россыпной добьни золота и принадлежащей к группе пионфных растений. Обработку семян сосны проводили в трёх вариантах: 1) бактериальной суспензией; 2) кулыуралыгой жидкостью; 3) бактериальной биомассой. В выборе вариантов и но кул яции исходили из следующих соображений. Микроорганизмы, используя субстраты питателшой среды, синтезируют вещества (метаболиты), растут, размножаются и в зависимости от целей кул ьти виро вани я конечным продуктом использования мо жег бьггь биомасса клеток или какой-либо внеклеточный метаболит. Тогда, в первом случае, отходом будет жидкая часть ьультурапьной среды, а ю втором - кпетки. В растениеводстве используют как микробную массу (живые микроорганизмы), так и метаболиты мифоорганизмов. В некоторых: случаях культурагтшую жидкость не отделяют и употребляют оба компонента совместно (суспензия микроорганизмов) (Kbepper et. al, 1989; Jones, 1998). Выбор вариантов обработки растительного объекта должен осуществляться с учётом наиболее оптимального микробного воздействия на прорастание семян и ссл еду емых р астен ий.

Результаты влияния обработки семян сосны фо сф атмо б ил изу ющи ми бактериями на процесс их прорастания представлены на рисунке 5. При обработке семян бактериальной биомассой положительный эффект установлен в вариантах инокуляции штаммами А. hvoffii, Р. ch itinotyticus и Р. ammovorans (на 17%,26%и 36%по отношению к контролю соответственно).

В варианте обработки семян культуральной жидкостью положительное влияние на их прорастание проявилось только для вида В. rhamnosum (на 30% по отношению к контролю).

При обработке семян бактериальной суспензией положительный эффект установлен в вариантах ино!уляции штаммами Р. chitino tyticus и А. nitroguaiacolicits (на 13% и 12% относителшо контроля). Незначителшый положительный эффект на прорастание семян наблюдали и в варианте и но кул яции штаммом В. rhamnosum (на 9% по отношению к контролю).

Согласно литературным данным (Чу маю в, 2001), установленный процент прорастания соответствовал существующему в лабораторных экспериментах среднему разбросу в 10%,что непозволило досговерноуказатьнаприсутствие поло жител шо го эффекта в варианте обработки семян бактериальной суспензией штаммаrhamnosum.

Ни в одном из вариантов и но кул яции семян штаммом S. saprophyticus, выделенным из корневой зоны сосны, поло жител шо го влияния на прорастание семян растения не установили. Интересно отметить, что во всех вариантах использования БА стимулирующего эффекта на прорастание семян не обнфужено. Если в отношении азотфиксирующих мифоорганизмов многими исследователями отмечено, что по сравнению с чистыми культурами диазотрофов, микробные ассоциации характеризуются повышенной эффективностью действия на растения (Умаров и др., 1993; Dobereher, 1988; Khammas, Kaiser, 1992), то в случае с фосфатмобилизуюшими бактериями однозначно таю го вывода сделать нельзя. Этот факт может свидетельствовать об отсутстви и у Б А «асооцнати вного эффе кта», то есть превыш ен и я ро сто ста мул иру ю щей активности ассоциации над активностью слагающих её компонентов.

Контроль 1 Kowrpoib 2

Acinetobacter tooffl/

Peenibactllus chitinotyScm Artbmbxter nÜruguaißcotiCM

Paracoccus aminovoram Brachybacterium rtiamnosum

Staphylococcus saprophyticus n «i

Рис. 5. Влияние фосфатмобилизующих бактерий на прорастание семян Pinus silvestris Примечание. «I» - семена, обработанные биомассой бактерий; «II» — семена, обработанные культуральной жидкостью; «111» - семена, обработанные бактериальной суспензией. «Контроль I» - семена, обработанные водой; «Контроль 2» - семена, обработанные средой для выращивания бактерий.

Так как известно, что многие виды, принадлежащие к р оду 5 арИуЬ со саг д, являются продуцентами различных антибиотических веществ, то можно предположить, что в созданной нами бактериальной ассоциации 5. заргорЬуйсиз ингибируст активность других штаммов бактерий, что и показало

отрицательный эффект при их совместной ижлуляции. В целом, результаты проведённых исследований позволяют высказать предположение о видо специфично ста штаммов при воздействии нарост и развитие растений не только влабораггорных,но и вприродныхусловиях.

6.Характеристика биотехнологических свойств фосфатмобилизующих бактерий, В ходе проделанной работы из почвогрунтов и юрневой зоны исследуемых пионерных растений выделены 11 фосфатмобилизующих штаммов, из которых штаммы видов P. amhoxorans, P. chkinofyticus, В. rhamnosum и A. hvoffii удовлетворяют условиям положительной ассоциативности микроорганизмов с растением. У вышеперетисленньк видов бактерий установлен комплексный положительный эффект как в отношении прорастания семян сосны, пионерного растения, произрастающего на исследуемых техногенных отвалах и являющегося доминирующим в растительном сообществе, так и в обеспечении фосфатного питания растений за счет мобилизации подвижных форм фосфора из его труднодоступных соединений.

Исследования свойств выделенных фосфатмобилизующих микроорганизмов представляют несомненный интерес, поскольку непатогенные фосфатмобилизующие бактерии, обладающие способностью стимулировать рост и развитие растений, в настоящее время представляют малоизученный тип взаимодействий между микроорганизмами и растением. Кроме того, изученные штаммы могут оказаться перспективными модельными объектами для разработки биотехнологических препаратов или приёмов бактериальной обработки растений, произрастающих на техногенных отвалах россыпной добьни золота.

ВЫВОДЫ

1. В результате изучения эколого-функциональных групп микроорганизмов установлено селективное участие различных видов растений на качественный и количественный состав ми кр оор ган и змо в при юрневой зоны, что объясняется формированием специфических условий обитания и взаимоотношения в системе «растениями кроорганизмы».

2. Установлено преобладание олигонитрофильных микроорганизмов и бактерий, использующих минеральные формы азота, что указывает на недостаточную обеспеченность субстрата органическими соединениями и указывает на неблагоприятность почвогрунтов как средыобитанияорганизмов.

3. Выявлено таксономическое разнообразие бактерий сапротрофного комплекса, относящихся к 12 родам (Acmeiobacter, Agrococcus, Bacillus, Kocurh, Lactobacillus, Micrococcus, Para coccus, Phnococcus, Serratia, Sporolactobacilks, Sporosarcina, Staphylococcus). Выделены представители редко встречающихся родов бактерий, являющихся кислою- и щелочно-толерантными формами (Acmeiobacter hvoffn и Ра га coccus amhoxorans), что определяет их высокую адаптивную способность к воздействию экологических факторов.

4. На основании данных филогенетического анализа сапротрофного бактериального комплекса установлено преобладание видов, относящихся к двум классам (Proteobacteria и Bacilli). Преобладающими видами, выделенными как из почвогрунтов, так и прикорневой зоны, являются виды Acinetobacter hvoffii, Paracoccus aminovorans, Micrococcus luteus, которые обладают высокой степенью устойчивости и длительным сохранением метаболической активности в неблагоприятных условиях окружающей средьь

5. Установлено, что фосфатмобилизующие микроорганизмы составляют до 10% от всей численности бактерий сапротрофного блока. Выявлена некоторая специфичность распространения данной группы микроорганизмов: виды Paenibacillus chitinolyticus и Paracoccus aminovorans присутствуют только в почвогрунтах и используют широкий набор минеральных субстратов для мобилизации фосфора (ортофосфаты кальция, железа, алюминия), тогда как виды Brachybacterium rhamnosum и Staphylococcus saprophyticus обнаружены только в прикорневой зоне пионерных растений и мобилизуют фосфор органофосфатных соединений.

6. В лабораторных модельных экспериментах изучен биотехнологический потенциал выделенных штаммов фосфатмобилизующих бактерий. Установлено, что штаммы Paracoccus aminovorans, Paenibacillus chitinolyticus, Brachybacterium rhamnosum и Acinetobacter hvoffii выполняют активную средообразующуто функцию, что определяет их высокой потенциал использования в технологических процессах рекультивации нарушенных почвогрунтов. Указанные виды обладают также выраженным комплексным положительным эффектом воздействия на прорастание семян пионерных растений.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

В технологиях обработки нарушенных почвогрунтов, минимально обеспеченных подвижными соединениями фосфора, используют внесение биопрепаратов. Для составления бактериальных препаратов рекомендуется испытать активные штаммы фосфатмобилизующих бактерий Paracoccus aminovorans, Paenibacillus chitinolyticus, Brachybacterium rhamnosum и Acinetobacter hvoffii

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Файзулин В.В., Павлова Л.М., Римкевич О.В. Ризосферная микрофлора пионерной растительности техногенных отвалов при россыпной золотодобыче / В сб.: Материалы научно практической конференции «Зейс ко-Буре и некая равнина: проблемы устойчивого развития». Благовещенск, 2001. С. 136-138.

2. Файзулин В.В., Павлова Л.М., Римкевич О.В. Микробоценозы ризосферы и ризопланы пионерной растительности (на примере россыпной золотодобычи) / В сб.: Материалы международного симпозиума «Проблемы устойчивого развития регионов в 21 веке». Биробиджан, 2002. С. 202-203.

3. Римкевич О.В., Павлова Л.М., Файзулин В.В. Микробные сообщества пионерной растительности техногенных отвалов / В сб.: Труды региональной научной конференции «Будущее амурской науки». Благовещенск: 8-10 февраля 2002 г. С. 335-341,

4. Римкевич О.В., Павлова JI М. Восстановление почвенно-растительного покрова после россыпной золотодобычи / В сб.: Материалы Международного симпозиума «Геотехнология: нетрадиционные освоения месторождений полезных ископаемых». Москва: 17-19 ноября 2003 г. С, 171-173.

5. Римкевич О.В., Павлова JI М. Восстановление почвенно-растительного покрова после россыпной золотодобычи / В сб.: Материалы второй международной конференции «Ресурсовоспро изводя щи е, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр». Москва: 15-18 сентября 2003 г. С. 88.

6. Римкевич О.В., Павлова JI.M. Участие микроорганизмов в восстановлении почвенно-растительного покрова после россыпной добычи золота / В сб.: Материалы региональной конференции молодых учёных «Проблемы экологии и рационального природопользования Дальнего Востока». Владивосток: 18-19 ноября 2004 г. С. 98-99.

7. Римкевич О.В., Павлова J1.M, Участие микроорганизмов в восстановлении почвенно-растительного покрова нарушенных территорий / В сб.: Тезисы докладов. VII региональная конференция по актуальным проблемам экологии, морской биологии и биотехнологии. Владивосток: 18-20 ноября 2004 г. С. 100.

8. Катола В.М., Макеева Т.Б., Римкевич О.В. Электронномикроскопический анализ морфофизиологического состояния бактерий в местах колонизации // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2005. Вып. 21, С. 79-83.

9. Катола В.И., Сорокина А.И., Римкевич О.В. Изменение морфологии бактерий в присутствии техногенных отходов золотодобычи / В сб.: Сборник научных трудов, посвященный 70-летию ДальЗНИВИ / отв. ред Ю.А. Гаврилов. Благовещенск, 2005. С. 58-63.

10. Римкевич О.В., Павлова JI.M. Молекулярно-генетическая идентификация бактерий с отвалов россыпной золотодобычи / В сб.: Материалы III школы-семинара «Территориальные исследования Дальнего Востока». Биробиджан: 58 декабря 2005 г. С.81-82.

11. Римкевич О.В., Павлова JT.M. Молекулярно-генетичекая идентификация бактерий, ассоциированных с Betula davurica Pall. / В сб.: Тезисы докладов «IX Дальневосточная молодёжная школа-конференция по актуальным проблемам химии и биологии». Владивосток: 16-23 сентября 2005 г. С. 47.

12. Павлова J1.M., Римкевич О.В., Куимова Н.Г. Микробиологическая характеристика горных почв Севера Амурской области золотодобычи // Труды Дальневосточного отделения Докучаевского общества почвоведов РАН. 2005. Т. 3, С. 35-40.

Римкевич Ольга Вячеславовна

ЭКОЛОГО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ РОЛЬ МИКРООРГАНИЗМОВ ТЕХНОГЕННО-НАРУШЕННЫХ ПОЧВОГРУНТОВ (НА ПРИМЕРЕ ДАМБУКИНСКОГО ЗОЛОТОНОСНОГО УЗЛА)

Подписано в печать 12.10.2006 г. Заказ № 48 Тираж 100 экз.

Отпечатано в Редакционно-издательском отлеле ИГиП ДВО РАН

675000, г. Благовещенск, пер. Релочный

! I

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Римкевич, Ольга Вячеславовна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Микробно-растительные взаимодействия в биоценозах и их практическое использование

1.1.1. Микроорганизмы почвы

1.1.2. Роль корневых выделений растений во взаимоотношениях с микроорганизмами

1.1.3. Механизмы положительного влияния микроорганизмов на растения

1.1.3.1. Механизмы прямой стимуляция роста растений микроорганизмами

1.1.3.2. Пути опосредованной стимуляции роста растений микроорганизмами

1.1.3.3. Молекулярно-генетические взаимодействия микроорганизмов с растениями

1.1.4. Факторы, влияющие на колонизацию корневой поверхности растений микроорганизмами

1.1.5. Практическое использование микробно-растительных взаимодействий

1.1.5.1. Микробные препараты в растениеводстве

1.1.5.2. Микробно-растительные взаимодействия в очистке окружающей среды

1.2. Воздействие и экологические проблемы россыпной добычи золота на окружающую среду

1.2.1. Последствия россыпной золотодобычи

1.2.2. Естественное возобновление почвенно-растительного покрова на нарушенных территориях

1.2.3. Рекультивация и восстановление почвенно-растительного покрова на нарушенных территориях

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы исследования

2.2.1. Отбор проб для микробиологического анализа

2.2.2. Выделение микроорганизмов

2.2.3. Учет численности основных физиологических групп микроорганизмов

2.2.4. Фенотипическая характеристика

2.2.5. Молекулярно-генетические методы исследования

2.3. Модельные эксперименты 75 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

ГЛАВА 3. МИКРООРГАНИЗМЫ ОТВАЛОВ РОССЫПНОГО

ЗОЛОТА И ИХ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ

3.1. Количественный анализ микроорганизмов

3.2. Таксономический анализ микробных комплексов

3.2.1. Таксономический анализ сапротрофного бактериального комплекса

3.2.1.1. Фенотипическая идентификация

3.2.1.2. Идентификация на основе анализа нуклеотидных последовательностей гена 16S рРНК

3.2.1.3. Анализ структуры сапротрофного бактериального комплекса

3.2.2. Таксономический анализ фосфатмобилизующего бактериального комплекса

3.2.2.1. Экофизиологическая роль фосфатмобилизующих бактерий

3.2.2.2. Бактерии литотрофной составляющей трансформации фосфора

3.2.2.3. Бактерии гетеротрофной составляющей трансформации фосфора

3.2.2.4. Молекулярно-генетическая идентификация фосфатмобилизующих бактерий

3.2.2.5. Фенотипическая характеристика фосфатмобилизующих микроорганизмов

3.2.3. Сравнительный анализ структуры сапротрофного и фосфатмобилизующего бактериальных комплексов

ГЛАВА 4. БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ФОСФАТМОБИЛИЗУЮЩИХ БАКТЕРИЙ

4.1. Оценка фосфатмобилизующей и окислительной способности изучаемых штаммов бактерий

4.2. Динамика образования изучаемыми бактериями подвижного фосфора в почвогрунте

4.3. Влияния фосфатмобилизующих бактерий на прорастание семян

4.4. Характеристика биотехнологических свойств фосфатмобилизующих бактерий

ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Эколого-функциональная роль микроорганизмов техногенно-нарушенных почвогрунтов"

Актуальность проблемы. В настоящее время установлены биотические взаимоотношения между микроорганизмами и растениями, которые носят либо антагонистический характер, либо характер ассоциативного (симбиотического) сосуществования. Хорошо известны антагонистические взаимоотношения между растениями и патогенными микроскопическими грибами (Schultze, Kondorosi, 1998; Borowich, 2000), мутуалистические - между ризобиями и бобовыми растениями (Тильба, Голодяев, 1995; Игнатов, 1998; Karpati, Sik, 1992; Matthew, Kent, 2001). Микроорганизмы либо создают оптимальные условия для развития растений, либо являются фитопатогенными (Воронин, 1998; Zak el al, 1994; Garland, 1996; Glick et. al., 1997). Практически не изучены функциональные взаимоотношения в системе «почва-микроорганизмы-растение» на техногенно-нарушенных землях, когда структурные компоненты системы (растения, микроорганизмы) находятся в экстремальных условиях существования, так как произошло нарушение их естественного местообитания. Изучение данной проблемы весьма актуально для Амурской области, на территории которой более 130 лет ведется отработка месторождений и россыпепроявлений золота, занимающих около 155 тыс. км2 из 361 тыс. км площади всей области (Доклад ., 2002). Изучение структуры микробного комплекса и функциональных взаимоотношений в системе «почва-микроорганизмы-растение» является фундаментальной основой для понимания процессов восстановления техногенно-нарушенных экосистем и создания новых технологий биорекультивации.

Цель и задачи исследования. Целью исследований явилось изучение структуры микробных комплексов почвогрунтов и прикорневой зоны пионерных растений, выявление функциональных отношений в системе «почва-микроорганизмы-растение» на примере техногенно-нарушенных земель Дамбукинского золотоносного узла.

В задачи исследования входило:

4. Определить экофизиологическую роль фосфатмобилизующих бактерий, свободноживущих и ассоциированных с растениями, провести идентификацию и филогенетический анализ штаммов.

5. Установить биотехнологический потенциал фосфатмобилизующих бактерий.

Научная новизна. Впервые был применен комплексный подход в исследовании функциональных отношений в системе «почва-микроорганизмы-растения» на техногенных отвалах после россыпной добычи золота. Впервые изучено таксономическое разнообразие свободноживущих и ассоциативных бактерий в нарушенных почвогрунтах с применением современных молекулярно-генетических методов исследования. Выявлены представители редко встречающихся видов {Acinetobacter Iwoffii и Planococcus aminovorans), имеющих высокую адаптивную способность к воздействию экологических факторов. Впервые установлена специфичность распространения и высокий биотехнологический потенциал бактерий, участвующих в трансформации минеральных и органических соединений фосфора и выполняющих средообразующую функцию в почвогрунтах, нарушенных в результате золотодобычи.

Практическая значимость работы.

Положения, выносимые на защиту.

1. На начальных этапах почвообразования в системе «растения-микроорганизмы» устанавливаются специфические биотические отношения, определяющие селективное участие растений в формировании микробного комплекса прикорневой зоны. В состав микробного комплекса данного экотопа входят виды (Acinetobacter Iwoffii, Planococcus aminovorans), обладающие высокой степенью устойчивости к воздействию неблагоприятных экологических факторов среды обитания: низкое содержание органических соединений в почвогрунтах, недостаточная обеспеченность подвижными формами фосфора.

2. Фосфатмобилизующие микроорганизмы играют ведущую роль в формировании функциональных взаимоотношений в системе «почва-микроорганизмы-растение». Специфичность распространения данной группы бактерий определяется тем, что в почвогрунтах распространены виды, использующие широкий набор минеральных субстратов для мобилизации фосфора, тогда как в прикорневой зоне пионерных растений присутствуют виды, трансформирующие органофосфатные соединения и фосфаты кальция.

Апробация работы. Основные положения работы представлены на VI Международном симпозиуме «Проблемы устойчивого развития регионов в XXI веке (Биробиджан, 2002); региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Будущее амурской науки» (Благовещенск, 2002); II Международной конференции «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр» (Москва, 2003); Международном симпозиуме «Геотехнология: нетрадиционные способы освоения полезных ископаемых» (Москва, 2003); VI, XI и IX молодёжных школах-конференциях по актуальным проблемам химии и биологии (Владивосток, 2000, 2003 и 2005); региональной конференции молодых учёных «Проблемы экологиии и рационального природопользования Дальнего Востока» (Владивосток, 2004); VII региональной конференции по актуальным проблемам экологии, морской биологии и биотехнологии (Владивосток, 2004); III региональной школе-семинаре молодых учёных, аспирантов и студентов Дальнего Востока «Территориальные исследования дальнего Востока» (Биробиджан, 2005).

Работа проводилась на базе: лаборатории микробиологии Амурского филиала Ботанического сада-института ДВО РАН; лаборатории микробиологии и биохимии Института геологии и природопользования ДВО РАН, г. Благовещенск; отдела «Всероссийская коллекция микроорганизмов» Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН, г. Пущино.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 работ.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Римкевич, Ольга Вячеславовна

ВЫВОДЫ

1. В результате изучения эколого-функциональных групп микроорганизмов установлено селективное участие различных видов растений на качественный и количественный состав микроорганизмов прикорневой зоны, что объясняется формированием специфических условий обитания и взаимоотношения в системе «растения-микроорганизмы».

3. Выявлено таксономическое разнообразие бактерий сапротрофного комплекса, относящихся к 12 родам (Acinetobacter, Agrococcus, Bacillus, Kocuria, Lactobacillus, Micrococcus, Paracoccus, Planococcus, Serratia, Sporolactobacillus, Sporosarcina, Staphylococcus). Выделены представители редко встречающихся родов бактерий, являющихся кислото- и щелочно-толерантными формами (Acinetobacter Iwoffii и Paracoccus aminovorans), что определяет их высокую адаптивную способность к воздействию экологических факторов.

4. На основании данных филогенетического анализа сапротрофного бактериального комплекса установлено преобладание видов, относящихся к двум классам (.Proteobacteria и Bacilli). Преобладающими видами, выделенными как из почвогрунтов, так и прикорневой зоны, являются виды Acinetobacter Iwoffii, Paracoccus aminovorans, Micrococcus luteus, которые обладают высокой степенью устойчивости и длительным сохранением метаболической активности в неблагоприятных условиях окружающей среды.

6. В лабораторных модельных экспериментах изучен биотехнологический потенциал выделенных штаммов фосфатмобилизующих бактерий. Установлено, что штаммы Paracoccus aminovorans, Paenibacillus chitinolyticus, Brachybacterium rhamnosum и Acinetobacter Iwoffii выполняют активную средообразующую функцию, что определяет их высокой потенциал использования в технологических процессах рекультивации нарушенных почвогрунтов. Указанные виды обладают также выраженным комплексным положительным эффектом воздействия на прорастание семян пионерных растений.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Римкевич, Ольга Вячеславовна, Благовещенск

1. Агафонов Е.В., Стукалов М.Ю., Агафонова J1.H. Влияние минеральных и бактериальных удобрений на урожайность гороха на чернозёме обыкновенном // Агрохимия. 2001. № 8. С. 42-46.

2. Аристовская Т.В. Микробиология процессов почвообразования. Л. : Наука, 1980.- 186 с.

3. Бабьева И.П., Агре Н.С. Практическое руководство по биологии почв. -М.: Издательство МГУ, 1971. 140с.

4. Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. М. : Издательство МГУ, 1989. -336 с.

5. Баканчикова Т.И., Макинькова А.Г., Павлова-Иванова Л.К., Майсурян

6. A.Н. Участие генов хемотаксиса в установлении ассоциативных взаимоотношений между Azospirillum brasilense и пшеницей // Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 1989. № 4. С. 2429.

7. Воронин A.M. Ризосферные бактерии рода Pseudomonas, способствующие росту и развитию растений // Соровский образовательный журнал. 1998. № 10. С. 25-31.

8. Брезгунов В.Н., Завальский Л.Ю., Лазарев А.В., Попов В.Г. Хемотаксис бактерий // Успехи современной биологии. 1989. № 23. С. 3-28.

9. Варфоломеев С.А. Фитогормоны и их роль в повышении эффективности бобово-ризобиального симбиоза / С.А. Варфоломеев. Калуга, 1992. - 19 с.

10. Васильев И.А., Капанин В.П., Ковтонюк Г.П., Мельников В.Д., Лужнов

11. B.Л., Данилов А.П., Сорокин А.П. Минерально-сырьевая база Амурской области на рубеже веков. Благовещенск, 2000. - 168 с.

12. Ю.Васильев С.В. Воздействие нефтегазодобывающей промышленности на лесные и болотные экосистемы. Новосибирск : Наука. Сиб. отд-ние, 198.- 136 с.

13. П.Гаврилова Е.А., Круглова Ю.В., Таранькина И.Г. Влияние растений и микрофлоры ризосферы на деградацию базудина в почве // Сельскохозяйственная микробиология и охрана окружающей среды. 1983. С. 67-70.

14. Галлиев С.Н. Биологическая рекультивация нарушенных земель. -Екатеринбург, 1996. 236 с.

15. Гаузе Г.Ф., Преображенская Т.П., Свешникова М.А., Терехова Л.П., Максимова Т.С. Определитель актиномицетов. М.: Наука, 1983. - 245с.

16. Генетика симбиотической азотфиксации с основами селекции / отв. ред. И.А. Тихонович. СПб. : Наука, 1998. - 208 с.

17. Голов Г.В. Закономерности фиксации и растворения фосфатов в некоторых почвах Зейско-буреинской равнины // Проблемы сельского хозяйства Приамурья. 1969. Т. 2, С. 47-51.

18. Голов Г.В. Почвы и экология агрофитоценозов Зейско-Буреинской равнины / отв. ред. В.И. Голов, В.И. Ознобихин. Владивосток : Дальнаука, 2001. - 162 с.

19. Голов Г.В., Тильба В.А., Салманов М.Д. Эффективность применения удобрений при интенсивном возделывании сои // Сиб. вестник с.-х. науки. 1971. №3. С. 26-30.

20. Головлев E.JI. Другое состояние неспорулирующих бактерий // Микробиология. 1998. Т. 67, С. 281-286.

21. Громов Б.В., Павленко Г.В. Экология бактерий: учеб. пособие. Л. : Изд-во ЛГУ, 1989.- 248 с.

22. Громовых Т.И., Литовка Ю.А., Садыкова B.C., Габидулина И.Г. Биологические особенности нового штамма Streptomyces lateritius 19/97-М, перспективного для использования в растениеводстве // Биотехнология. 2005. № 5. С. 37-40.

23. Гузева И.С. Развитие микроорганизмов на поверхности почвы : дис. . канд. биол. Наук / МГУ. -М., 1978. 130 с.

24. ГОСТ 12038-84. Издания. Семена сельскохозяйственных культур. М : Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации ; М. : Изд-во стандартов, 1984. - 4 с.

25. ГОСТ 26207-84. Издания. Определение подвижных форм фосфора и калия. М : Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации ; М.: Изд-во стандартов, 1984. - 4 с.

26. Дебабов В.Г. Жизнь бактерий за стенами лабораторий // Молекулярная биология. 1999. Т. 33, № 6. С. 1074-1084.

27. Добровольская Т.Г. Структура бактериальных сообществ / Т.Г. Добровольская, Д.Г. Звягинцев. М. : Академкнига. 2002. - 283 с.

28. Добровольский Г.В., Умаров М.М. Почва, микробы и азот в атмосфере // Природа. 2004. № 6. С. 15-22.

29. Доклад о состоянии окружающей природной среды в амурской области за 2001 год / Отв. за выпуск J1.A. Новикова. Благовещенск : Комитет природных ресурсов по Амурской области, 2002. 108 с.

30. Дофлинг К. Гормоны растений. Системный подход. М. : Мир, 1985 -304 с.

31. Дубинина Г.А., Грабович М.Ю. Выделение чистых культур Thiospira и изучение их серного метаболизма // Микробиология. 1983. Т. 52, № 1. С. 5-12.

32. Дятлова К.Д. Микробные препараты в растениеводстве // Соровский образовательный журнал. 2001. Т.7, № 5. С. 17-22.

33. Елинов Н.П. Основы биотехнологии: Для студентов институтов, аспирантов и практических работников. СПб.: Наука, 1995. 600 с.

34. Ермаков Е.И., Степанова О.А. Изучение микроорганизмов ризосферы растений в ризотроне // Микробиология. 1992. Т. 61, Вып. 5. С. 916-923.

35. Звягинцев Д.Г. Методы почвенной микробиологии и биохимии. М. : Изд-во МГУ, 1980. - 233 с.40.3вягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М.: Изд-во МГУ, 1987. 256 с.

36. Игнатов В.В. Биологическая фиксация азота и азотфиксаторы // Соровский образовательный журнал. 1998. № 9. С. 28-33.

37. Ильинская О.Н., Колпаков А.И., Шмидт М.А., Дорошенко Е.В., Мулюкин А.Н., Эль-Регистан Г.И. Роль бактериальных ауторегуляторов роста группы алкилоксибензолов в ответе стафилококков на стрессовые воздействия //Микробиология. 2002. Т. 71, № 1. С. 23-29.

38. Исмаилов Н.М., Пиковский Ю.И. Современное состояние методов рекультивации нефтезагрязнённых земель // Восстановление нефтезагрязнённых почвенных экосистем. 1998. С. 222-236.

39. Капанин В.П., Громаковский И.Ю. Минерально-сырьевая база Амурской области: перспективы развития // Минеральные ресурсы России. 2002. Т. 1, №2. С. 26-33.

40. Катола В.М., Макеева Т.Б., Римкевич О.В., Комогорцева Ю.В., Литвиненко И.С., Радомская В.И., Радомский С.М.

41. Электронномикроскопический анализ морфофизиологического состояния бактерий в местах колонизации // Бюл. физиол. и пат. дых. 2005. Вып. 21. С. 79-83.

42. Катола В.И., Сорокина А.И., Римкевич О.В. Изменение морфологии бактерий в присутствии техногенных отходов золотодобычи / В сб.: Сборник научных трудов, посвященный 70-летию ДальЗНИВИ / отв. ред Ю.А. Гаврилов. С. 58-63. Благовещенск, 2005. 179 с.

43. Кацы Е.И. Генетико-биологические и экологические аспекты подвижности и хемотаксиса у фитопатогенных, симбиотических и ассоциированных с растениями бактерий // Успехи современной биологии. 1996. Т. 116, Вып. 5. С. 579-592.

44. Кацы Е.И. Молекулярно-генетические процессы, влияющие на ассоциативные взаимодействия почвенных бактерий с растениями / отв. ред. В.В. Игнатов. Саратов : Изд-во Сарат. ун.-та, 2003. - 172 с.

45. Колешко О.И., Зайко С.М. Экология почвенных микроорганизмов. Минск, 1974.- 191 с.

46. Крупская JI.T. Охрана и рациональное использование земель на горных предприятиях Приамурья и приморья. Хабаровск, 1992. 175 с.

47. Кулаев И.С. Бактериолитические ферменты микробного происхождения в биологии и медицине // Соровский образовательный журнал. 1997. № 3. С. 23-31.

48. Курдиш И.К., Антонюк Т.С., Чуйко Н.В. Влияние некоторых факторов внешней среды на хемотаксис Bradyrhizobium japonicum // Микробиология. 2001. Т. 70, № 1. С. 106-110.

49. Лобакова Е.С., Дольникова Г.А., Корженевская Т.Г. Особенности цианобактериально-бактериальных комплексов микросимбионтов растительных синцианозов // Микробиология. 2001. Т. 70, № 1. С. 128134.

50. Логинов О.Н., Бойко Т.Ф., Костюченко В.П., Комаров С.И., Подцепихин Л.К., Галимзянова Н.Ф. О биологической очистке технологических отвалов от нефтепродуктов // Почвоведение. 2002. № 4. С. 481-486.

51. Мавроди Д.В., Ксензенко В.Н., Чатуев Б.М. Структурно-функциональная организация генов Pseudomonas fluorescens, кодирующих ферменты биосинтеза феназин-1-карбоновой кислоты // Молекулярная биология. 1997. Т.31,С. 76-82.

52. Мельников В.Д., Полеванов В.Д. Золотоносные районы и узлы амурской области. Благовещенск : Амургеолком, 1995. С. 121-127.

53. Мельников В.Д. Минеральные ресурсы Амурской области. Благовещенск : АИППК, 1997. 16 с.

54. Методы общей бактериологии / отв. ред. Ф.М. Герхард. М. : Мир, 1983. -536 с.

55. Методы почвенной микробиологии и биохимии / отв. ред. Д.Г. Звягинцев. М.: Изд-во МГУ, 1991. - 303 с.

56. Мишке И.В. Микробные фитогормоны в растениеводстве. Рига : Зинатне, 1988.- 151 с.

57. Мишустин Е.Н. Микроорганизмы почвы и плодородие. М. : Изд-во АН СССР, 1956.-243 с.

58. Молекулярные основы взаимоотношений ассоциативных микроорганизмов с растениями / отв.ред. В.В. Игнатов. М.: Наука, 2005. -262 с.

59. Муратова А.Ю, Турковская О.В., Антонюк Л.П., Макаров О.Е., Позднякова Л.И., Игнатов В.В. Нефтеокисляющий потенциал ассоциативных ризобактерий рода Azospirillum // Микробиология. 2005. Т. 74, С. 1243-1256.

60. Муронец Е.М., Белавина Н.В., Митронова Т.Н., Каменева С.В. Синтез индолилтрёхуксусной кислоты сапрофитной ассоциативной бактерией Agrobacterium radiobacter II Микробиология. 1997. Т. 66, № 4. С. 506-513.

61. Назаров А.В., Иларионов С.А. Потенциал использования микробно -растительного взаимодействия для биоремедиации // Биотехнология. 2005. № 5. С. 54-62.

62. Нефедова Л.И., Устинников Б.А., Цурикова Н.В., Ермакова Г.Н., Кичаков

63. H.А. Микробные ферментные препараты и их применение в пищевой и перерабатывающей промышленности // Хранение и переработка сельхозсырья. 1996. № 5. С. 38-39.

64. Осипов С.В. Начальные этапы лесообразовательного процесса на дражных и гидравлических полигонах Буреинского нагорья / В сб.: Материалы между нар. конф. «Классификация и динамика лесов Дальнего Востока». Владивосток: Дальнаука, 2001. С. 163-166.

65. Оценка воздействия россыпной золотодобычи на окружающую среду (Уруша Ольдойский золотоносный узел) / отв.исп. Ю.Ф. Сидоров. -Благовещенск : Комитет природных ресурсов по Ам.обл., 2001. - 310 с.

66. Порфирьева О.В., Юсупова Д.В., Зоткина Н.Л., Соколова Р.Б., Габдрахимова Л.А. Хитинолитический комплекс Serratia marcescens и особенности его биосинтеза // Микробиология. 1997. Т. 66, № 3. С. 347353.

67. Римкевич О.В., Павлова Л.М., Файзулин В.В. Микробные сообщества пионерной растительности техногенных отвалов / В сб.: Труды региональной научной конференции «Будущее амурской науки». С. 335341. Благовещенск: 8-10 февраля 2002 г. 394 с.

68. Рой А.А., Рева О.Н., Курдиш И.К., Смирнов В.В. Биологические свойства• фосфагмобилизующего штамма Bacillus subtilis ИМВ В-7023 // Прикладная биохимия и микробиология. 2004. Т. 40, № 6. С. 551-557.

69. Рубинчик Г.Ф., Таджиев А.Т., Беглов Б.М. Взаимодействие природных фосфатов с окисленным сульфолигнином // Химическая промышленность. 2003. Т. 80, № 6. С. 34-37.9 78.Рунков JI.B. Фитогормоны регуляторы роста растений / отв. ред. JI.B.

70. Рунков. М.: Наука, 1980. - 114 с.

71. Самцевич С.А. Микроорганизмы почвы и растение / отв. ред. С.А. Самцевич. Минск : Наука и техника, 1972. - 244 с.• 80.Слабова О.И. Устойчивость олиготрофов к стрессовым факторам //

72. Микробиология. 1988. Т. 57, № 4. с. 697-699.

73. Смирнов В.В., Киприанова Е.А. Бактерии рода Pseudomonas. Киев : Наук, думка, 1990. С.84-111.

74. Суржко Л.Ф., Финкелыптейн З.И., Баскунов Б.П., Янкевич М.И., Яковлев

75. В.И., Головлева Л.А. Утилизация нефти в почве и воде микробными клетками // Микробиология. 1995. Т. 65, № 3. С. 393-398.

76. Суховицкая Л.А., Мохова С.В., Сафронова Г.В., Чернецова И.Б., Мельникова Н.В. Бактериальный препарат ризобактерин: штаммпродуцент, получение, итоги применения // Биотехнология. 2001. № 2. С. 57-64.

77. Тен Х.М. Микробиологические процессы в почвах островов притихоокеанской зоны. М. : Паука, 1977. - 180 с.

78. Теппер Е.З. Практикум по микробиологии : учебное пособие для вузов / Е.З. Теппер, В.К. Шильникова, Г.И. Переверзева ; отв. ред. В.К. Шильникова. М.: Дрофа, 2004. - 256 с.

79. Тильба В.А., Бегун С.А. Опыт применения нитрагина под сою // Сиб. вестник с.-х. науки. 1974. № 6. С. 12-17.

80. Тильба В.А., Голодяев Г.П. Микробиологические исследования некоторых почв под посевами сои на Дальнем Востоке // Науч.-техн. Бюл. СО ВАСХНИЛ. 1995. Вып. 3-4. С. 10-17.

81. Тихонович И.А., Проворов Н.А. Симбиогенетика микробно-растительных взаимодействий// Симбиогенетика. 2003. Т. 1, № 0. С. 36-46.

82. Троценко Ю.А., Иванова Е.Г., Доронина Н.В. // Микробиология. 2001. Т. 70, № 6. С. 725-736.

83. Турова Т.П. Мультикопийность рибосомных оперонов прокариот и её влияние на проведение филогенетического анализа // Микробиология. 2003. Т. 72, №4. С. 437-452.

84. Умаров М.М. Ассоциативная азотфиксация. М. : Изд-во МГУ, 1986. -132 с.

85. Умаров М.М., Шабаев В.П., Смолин В.Ю., Мамедов Н.М. Нитрогеназная активность в ризосфере и урожае тритикале при применении азотфиксирующих смешанных культур микроорганизмов // Почвоведение. 1993. №9. С. 70-75.

86. Фахрутдинов А.И. Микробиологическая и ферментативная активность почв и грунтов при рекультивации нефтезагрязнённых территорий : Дис. . канд. биол. Наук / МГУ. М., 2005. -128 с.

87. Федоненко Ю.П., Егоренкова И.В., Коннова С.А., Игнатов В.В. Участие липополисахаридов азоспирилл во взаимодействии с поверхностью корней пшеницы // Микробиология. 2001. Т. 70, № 3. С. 384-390.

88. Федорова JI.M. Динамика микробиологических процессов в почве и обусловливающие ее факторы. Таллин, 1976. - 154 с.

89. Холоденко В.П., Чугунов В.А., Жиглецова С.К., Родин В.Б., Ермоленко З.М., Фомиченков В.М. Разработка биотехнологических методов ликвидации нефтяных загрязнений окружающей среды // Рос. Хим. Журнал. 2001. Т. XLV, № 5. С. 6.

90. Цавкелова Е.А., Климова С.Ю., Чердынцева Т.А., Нетрусрв А.И. Микроорганизмы продуценты стимуляторов роста растений и их практическое применение (обзор) // Прикладная микробиология и биохимия. 2006. Т. 42, № 2. С. 133-143.

91. Чуйко Н.В., Курдиш И.К. Хемотаксисные свойства Bradyrhizobium japonicum в присутствии высокодисперсных материалов // Микробиология. 2004. Т. 73, № 3. С. 364-367.

92. Чумаков М.И. Механизм агробактериальной трансформации растений. Саратов : Слово, 2001. - 256 с.

93. Чумак Н.Е., Степная О.А., Черменская Т.С., Кулаев И.С., Несмеянова М.А. Особенности секреции бактериолитичнских ферментов и полисахарида у бактерий семейства Pseudomonadaceae И Микробиология. 1995. Т. 64, № 1. С. 55-62.

94. Шевелуха B.C., Калашникова Е.А., Дегтярёв С.В. Сельскохозяйственная биотехнология: учебн. пособ / отв. ред. B.C. Шевелуха. М.: Высш. шк., 1998. - 416 с.

95. Широких И.Г., Широких А.А., Родина И.А. Сортоспецифичность комплексов актиномидетов, ассоциированных с корнями ячменя в дерново-подзолистой почве // Микробиология. 2003. Т. 72, № 4. С. 563568.

96. Шляхов С.А. Техногенные поверхностные образования в местах золотодобычи на Буреинском нагорье. Владивосток : Дальнаука, 2002. -36 с.

97. Шопфер В.Х. Биохимия и физиология витаминов. М. : Мир, 1950. -131с.

98. Amann R.I., Lin С., Key R., Montgomery L., Stahl D.A. Diversity among Fibrobacter isolates: towards a phylogenetic classification. // Syst. Appl. Microbiol. 1992. № 15. P. 23-31.

99. Anderson В., Jones D., Burgess A. Cloning, expression and sequence analysis of Bartonella henselae gene encoding the HtrA stress response protein // Mol. Plant-Microbe Interact. 1996. Vol. 178, № 1. P. 35-38.

100. Anderson T.A., Guthrie E.A., Walton B.T. Bioremediation in the rhizosphere //Environ. Sci. Technol. 1993. Vol. 144, № 13. p. 2630-2636.

101. Atlas R.M., Bartha R. Microbial ecology: Fundamentals and applications. California : Benjamin / Cummings, 1997. - 533 p.

102. Bashan Y., Holguim G. Azospirillum plant relationships: environmental and physiological advances // Can. J. Microbiol. 1997. Vol.43, P. 103-121.

103. Bashan Y., Holguim G. Proposal for the division of plant growth-promoting rhizobacteria intfo two classifications: biocontrol-PGPB (plant growth-promoting bacteria) and PGPB // Soil Biol. Biochem. 1998. Vol. 30, № 8/9. P. 1225-1228.

104. Benizi E., Baudoin E., Di Battiosta-Leboef C., Guckett A. Des bacteries pour la sante des plantes // Biofutur 2001. № 210. P. 52-55.

105. Bergey's manual of determinative bacteriology. Eds. Holt J.G., Krieg N.R., Sneath P.H., Staley J.T., Williams S.T. 9th ed. Baltimore / Philadelphia /

106. Hong Hong / London / Munich / Sydney / Tokyo : Williams and Wilkins Co, 1994. 787 p.th

107. Bergey's manual of systematic bacteriology. 8 ed. Noel R., Krieg N.R., Holt J.G. Baltimore / London : Williams and Wilkins Co. Vol. 1, 1984. 964 P

108. Bergman В., Rai A.N., Johansson C., Soderback E. Cyanobacteria-plant symbiosis // Symbiosis. 1993. Vol. 14, P. 61-81.

109. Bochner B.R. New technologies to assess genotype-phenotype relationships //Nature Rev. Genet. 2003. Vol. 4, № 4. P. 309-324.

110. Bonner H. Liberation of organic substances from higher plant and there role in the soil sickness problem / H. Bonner // Bot. Rev. 1960. Vol. 26, P. 393-424.

111. Borowich J J. Influence of rhizobacterial culture media on plant growth and on inhibition if fimgal pathogens // Biocontrol. 2000. Vol. 45, № 3. P. 355371.

112. Bradley S.G. NA reassociation and base composition. In: Microbiological Classification and Identification / Edited by M. Goodfellow andR.G. Board London : Academic Press, 1980. P. 11-26.

113. Campbell R.E. Plant microbiology. London; Baltomor (MD) : Arnold, 1985. - 191 p.

114. Charles T.C. Sshouguang J., Nester E.W. Two-component sensory transduction systems in phytobacteria // Ann. Rev. Phytopathol. 1992. Vol. 30, P. 463-484.

115. Conrad R., Klose M., Claus P. Phosphate inhibits acetotrophic methanogenesis on Rice Roots // Appl. Environ. Microbiol. 2000. Vol. 66, № 2. P. 828-831.

116. Cooke T.J., Poli D.B., Sztein A.E., Cohen J.D. Evolutionary patterns in auxin action // Plant Mol. Diol. 2002. Vol. 49, №. 3/4. P. 319-338.

117. Costacurta A., Vanderleyden J. Synthesis of phytohormones by plant-associated bacteria // Crit. Rev. Microbiol. 1995. Vol. 21, № 1. P. 1-18.

118. Croes C., Moens S., Van Bastelaere E., Vanderleyden J., Michiels K. The polar Flagellum mediates Azospirillum brasilense adsorption to wheat root // J. Gen. Microbiol. 1993. Vol. 139, P. 2261-2269.

119. Cunningham S.D., Anderson T.A., Schwab A.P., Hsu F.C. Phytoremediation of soils contaminated with organic pollutants // Adv. Argon. (Year-Book). 1996. Vol. 56, P. 55-114.

120. Curt E.A., Truelove B. The rhizosphere. Berlin: Springer-Verlag, 1986. -288 p.

121. Derbyshire J.F., Greaves M.P. Bacteria and protozoa in the rhizosphere // Pest. Sci. 1973. Vol. 4, P. 349-360.

122. Dekkers L.C., Phoelich C.C., Van der Fits L., Lugtenberg B.J. A site-specific recombinase is required for competitive root colonization by Pseudomonas fluorescens WCS365 // Prog. Nat. Acad. Sci. USA. 1998. Vol. 95, № 12. P. 7051-7056.

123. Dobereiner J., Day J.M. Associative symbiosis in tropical grasses: Characterization of microorganisms and dinitrogen-fixing sites // Proc. Intern. Symp. N2-fixation. Washington, (D.C.), 1976. P. 518-537.

124. Dobereiner J. Isolation and identification of root associated diazotrophs // Plant and Soil. 1988. Vol. 110, P. 207-212.

125. Espinosa-Urgel M., Ramos J.L. Expression of a Pseudomonas putida aminotransferase involved in lysine catabolism is induced in the rhizosphere // Ibid. 2001. Vol. 67, № Ц. p. 5219-5224.

126. Espinosa-Urgel M. Genetic analysis of functions involved in adhesion of Pseudomonas putida to seeds // J. Bacterid. 2000. Vol. 182, № 9. P. 23632369.

127. Ferro A.M., Sims R.C., Bugbe B. Hycrest crested wheat drass accelerates the degradation of pentachlorophenol in soil // J. Environ. Qual. 1994. Vol. 23, № 2. P. 272-279.

128. Flor П.Н. Genetics of pathogeniciti in Melampsora lini И J. Agric. Res. 1946. Vol. 73, P. 335-357.

129. Foster R.C. The ultrastructure of the rhizoplana and rhizosphere // Ann. Rev. Phytopatol. 1986. Vol. 24, P. 211-234.

130. Fujii H., Chiou, T.J., Lin S.I., Aung, K., Zhu, J.K. A miRNA involved in phosphate-starvation response in Arabidopsis // Current Biology. 2005. Vol. 15, P. 2038-2043.

131. Garland J.L. Patterns of potential С source utilization by rhizosphere communities // Soil. Biol. Biochem. 1996. Vol. 28, №2. P. 223-230.

132. Garrity G.M., Winters M., Kuo A.W., Searles D.B. Taxonomic outline of the Procaryotes Bergey's manual of systematic bacteriology, 2nd Edition. / Edited by G.M. Garrity. New York: Springer-Verlag, 2002. Vol. 1, P. 1-3.

133. GenBank: http://www.ncib.nlm.nih.gov

134. Glick B.R., Bashan Y. Genetic manipulation of plant growth-promoting bacteria to enhance biocontrol of phitopathogens // Biotechnol. Adv. 1997. Vol. 15, P. 353-378.

135. Glick B.R. The enhancement of plant growth by free-living bacteria // 1995. Can. J. Microbiol. Vol. 41, P. 109-117.

136. Goodfellow M., Cross T. The biology of the actinomycetes. In: The Biology of the Actinomyces. Edited by M. Goodfellow, M. Mordarski, S.T. Williams. London : Academic Press, 1984. P. 7-164.

137. Goodfellow M., Minnikin D.E. Introduction to chemosystematics. In: Chemical Methods in Bacterial Systematic. Edited by M. Goodfellow and D.E. Minnikin. London : Academic Press, 1985. P. 1-15.

138. Goodfellow M., O'Donnell A.G. Roots of bacterial systematic. In: Handbook of New Bacterial Systematic. Edited by Goodfellow M. and O'Donnel A.G. London : Academic Press, 1994. P. 3-56.

139. Grimont P. A. Use of DNA Reassociation in bacterial classification // Can. J. Microbiol. 1988. № 34. P. 541-546.

140. Gunther Т., Dornberger U., Fritsche W. Effects of ryegrass on biodegradation of hydrocarbons in soil // Chemosphere. 1996. Vol. 33, № 2. P. 203-215.

141. Gransee A., Wittenmayer L. Qualitative and quantitative analysis of water-soluble root exudates in relation to plant species and development // Plant Nutrition and Soil Science. 2000. Vol. 163, № 4. P. 381-385.

142. Hartwig U.A. Joseph C.M., Phillips D.A. Flavonoids released naturally from alfalfa seeds enhance growth rate of Rhizobium meliloti II Plant Physiol. 1991. Vol. 95, №3. P. 797-809.

143. Herd S., Christensen M.J., Saunders K. Quantitative assessment of in planta distribution of metabolic activity and gene expression of an endophytic fungus//Microbiology. 1997. Vol. 143, P. 267-275.

144. Houghtpn J.E., Shanley M.S. Catabolic potencial of Pseudomonas'. A regulatory perspective//Biolog. degrad. 1994. P. 11-32.

145. Jana Т.К., Srivastava A.K., Cseiy K., Arora D.K. Influence of growth and environmental conditions on cell surface hydrophobicity of Pseudomonas fluorescens in non-specific adhesion // Can. J. Microbiol. 2000. Vol. 46, № 1. P. 28-37.

146. Jones D. Organic acids in the rhizosphere a critical review // Plant and Siol. 1998. Vol. 205, № 1. P. 24-44.

147. Karpati E., Sik T. Host plant specific chemotaxis of rhizobia // Acta Microbiol. (Hung). 1992. Vol. 39, № 3-4. P. 352-353.

148. Khammas K.M., Kaiser R. Pectin decomposition and associated nitrogen fixation by mixed culture of Azospirillum and Baccilus species // Can. J. Microbiol. 1992. Vol. 38, P. 794-797.

149. Kloepper J.W., Lifshitz R., Zablotowicz R. Free-living bacterial inocula for enhancing crop productivity // Trends Biotechnol. 1989. Vol. 7, P. 39-44.

150. Knee E.M., Gong F.C., Gao M., Teplitski M., Jopes A.R., Foxworthy A., Mort A.J., Bauer W.D. Root mucilage from pea and its utilization by rhizosphere bacteria as a sole carbon source // Mol. Plant-Microbe Interact. 2001. Vol. 14, №6. P. 775-784.

151. Kroppenstedt R.M. Fatty acid and menaquinone analysis of actinomycetes and related organisms. // Sos. Appl. Bacteriol. Tech. 1985. № 20. P. 173-197.

152. Kumar V., Kumar R., Narula N. Establishment of phosphate-solubilizing strains of Azotobacter chroococcum in the rhizosphere and their effect on wheat cultivars under green house conditions // Microbiol. Research. 2001. Vol. 156, №1. P. 87-93.

153. Lambrecht M., Okon Y., Vande Broek A., Vanderleyden J // Indol-3-acetic acid: a reciprocal signalling molecule in bacteria-plant interactions // Trends Microbiol. 2000. Vol. 8, № 7. P. 298-300.

154. Lane D.E. 16S/23S rRNA sequencing // Nucleic acid techniques in bacterial systematics / Eds. Stacebrandt E., Goodfellow M. New York : Wiley, 1991.-P. 115-147.

155. Lerouge I., Vanderleyden J. O-antigen variation: mechanisms and possible roles in animal/plant-microbe interactions // FEMS Microbiol. Rev. 2001. Vol. 26, №1. P. 17-47.

156. List of Bacterial Name with Standing in Nomenclature : 2003. -http ://www.bacterio.net

157. Lofre E., Lagares A., Mori G. Disruption of dTDP-rhamnose biosynthesis modifies lipopolysaccaride core, exopolysaccaride production, and root colonization in Azospirillum brasilense // FEMS Microbiol. Lett. 2004. Vol. 231, №2. P. 267-275.

158. Lugtenberg B.J., Chin-A-Woeng T.F., Bloemberg G.V. Microbe-plant interactions: principles and mechanisms // Ibid. 2002. Vol. 81, № %. P. 373383.

159. Lugtenberg B.J., Dekkers L., Bloemberg G.V. Molecular determinans of rhizosphere colonization by Pseudomonas I I Annu. Rev. Phytopathol. 2001. Vol. 39, P. 461-490.

160. Lugtenberg B.J., Dekkers L. What makes Pseudomonas bacteria rhizosphere competent? // Environ. Microbiol. 1999. Vol. 1, № 1. P. 9-13.

161. Lugtenberg B.J., de Weger L.A., Bennett J.W. Microbial stimulation of plant growth and protection from disease // Curr. Opin. Microbiol. 1991. Vol. 2, P. 457-464.

162. Lugtenberg B.J. Tomato seed and root exudate sugars: composition, utilization by Pseudomonas biocontrol strains and role in rhizosphere colonization //Environ. Microbiol. 1999. Vol. 1, № 5. P. 439-446.

163. Mahan M.J., Slauch J.M., Mekalonos J.J. Selection of bacterial virulence genes that are specifically induced in host tissues // Science. 1993. Vol. 259, № 5095. P. 686-688.

164. Marmur J. A. A procedure for the isolation of deoxyribonucleic acid from microorganisms // J. Mol. Biol. 1961. Vol. 3, P. 208-214.

165. Martinez E. Recent developments in Rhizobium genome I I Plant and soil. 1994. Vol. 161, P. 11-20.

166. Matthew R., Kent P.N. Rhizobitoxin production and symbiotic compatibility of Bradyrhizobium from Asian and North American lineages of Amphicarpaea // Can. J. Microbiol. 2001. Vol. 47, № 10. P. 889-894.

167. Michiels K., Vanderleyden J., Elmerich C. Genetics and molecular biology of Azospirillum II Azospirillum plant associations / Ed. Y. Okon. -Boca Raton: CRC, press, 1994. P. 41-56.

168. Nautiyal C. Shekhar F. Plant beneficial rhizosphere competent bacteria // Prog. Nat. Acad. Sci. India. B. 2000. Vol. 70, № 2. P. 107-123.

169. Nazina T.N., Rozanova E.P., Kuznetsov S.I. Microbial oil transformation processes accompanied by methane and hydrogen-sulfide formation // Geomicrobiol. J. 1985. Vol. 4, № 2. P. 103-130.

170. NCBI BLAST http:// www.ncbi.nim.nih.gov/blast

171. Nutman P.S. Genetic factors concerned in the symbiosis of clover and nodule bacteria // Nature. 1946. Vol. 157, № 3989. P. 463-465.

172. O'Connell K.P., Goodman R.M., Handeisman J. Engineering the rhizosphere: expressing a bias // Trends Biotechnol. 1996. Vol. 14, № 3. P. 8388.

173. Oger P.M., Mansouri П., Nesme X., Dessaux Y. Engineering root exudation of Lotus toward the production of two carbon compounds leads to the selection of distinct microbial populations in the rhizosphere // Microb. Ecol. 2004. Vol. 47, № 1. P. 96-103.

174. Patten C.L., Glick B.R. Bacterial biosynthesis of indol-3-acetic acid // Canad. J. Microbiol. 1996. Vol. 42, № 3. P. 207-220.

175. Paul E.A., Clark F.E. Occurrences and distribution of soil organics // Soil microbiology and biochemistry / Ed. E.A. Paul and F.E. Clark. San Diego : Acad. Press., 1989. - P. 81-84.

176. Pieta D., Pastucha A., Patkowska E. The role of the organic substance in the formation of microorganisms // Ann. Agric. Sci.-Ser. E. Plant Protec. 1999. Vol. 28, № */2. p 81-92.

177. Preston G.M., Bertrand N., Rainey P.B. Type III secreyion in plant-promoting Pseudomonas fluorescens WCS365 // Mol. Microbiol. 2001. Vol. 41, №5 P. 999-1014.

178. Rainey P.B. Adaptation Pseudomonas fluorescens to plant rhizosphere // Environ. Microbiol. 2000. Vol. 66, № 2. P. 243-257.

179. Ribosomal Database Project http://rdp.cme.msu.edu

180. Rodriguez-Valera F. Enviromental genomics, the big picture? // FENS Microbiol. Lett. 2004. Vol. 231, № 5. P. 153-158.

181. Rodriigues-Herva J.J., Reniero D., Galli E., Ramos J.L. Cell envelope mutants of Pseudomonas putida: physiological characterization and analysis of their ability to survive in soil // Environ. Microbiol. 1999. Vol. 1, № 6. P. 479488.

182. Roest C.M., Bloemendaal C.J., Wijffelman C.A., Lugtenberg B.J. Isolation and characterization of ropA homologous genes from Rhizobium leguminosarum biovars viciae and trifolii И J. Bacteriol. 1995. Vol. 177, № 17. P. 4985-4991.

183. Rossello-Mora R., Amann R. The species concept for prokaryotes. // FEMS Microbiol. Rev. 2001. № 25. P. 39-67.

184. Saitou N., Nei M. The neighbor-joining method: a new method for reconstructing phylogenetic trees. //Mol. Biol. Evol. 1987. № 4. P. 406-425.

185. Santamaria C.M., Temprano F., Rodriguez-Navarro D.N., Daza A. Coinoculation with Bacillus sp. CECT 450 improves nodulation in Phaseolus vulgaris L. //Can. J. Microbiol. 2001. Vol. 47, № 11. P. 1058-1062.

186. Sambruk J., Frisch E.F., Maniatis T. Molecuar cloning: a laboratory manual. N. Y.: Cold Spring Harbor, 1989. 279 p.

187. Sanchez-Contreras M., Martin B.A., Villacieros B.R., O'Gara F., Bonilla I., Rivilla R. Phenotipic selection and phase variation occur during alfalfa root colonization by Pseudomonas fluorescensV\\3 II J. Bacteriol. 2002. Vol. 184, №6. P. 1587-1596.

188. Savelkoul P.H., Aarts H.J., de Haas J., Dijkshoorn L., Duim В., Otsen M., Rademaker J.L., Schouls L., Lenstra JA. Amplified-fragment length polymorphism analysis: the state of an art. // J. Clin. Microbiol. 1999. № 37. P. 3083-3091.

189. Schleifer, К., Kandler, О. Peptidoglycan types of bacterial cell walls and their taxonomic implications. // Bacteriological Reviews. 1972. Vol. 36, № 4. P. 407-477.

190. Schloter M., Lebuhn M., Heulin Т., Hartmann A. Ecology and evolution of bacterial microdiversity. // FEMS Microbiol. Rev. 2000. № 24. P. 647-660.

191. Schneider E.A., Wightman F. Metabolism of auxin in higher plants // Annu. Rev. Physiol. 1974. Vol. 2, P. 487-513.

192. Schroth M.N., Hancock J.G. Disease suppressive soil and root-colonizing bacteria// Science. 1982. Vol. 216, P. 1376-1381.

193. Schultze M., Kondorosi A. Regulation of symbiotic root nodule development//Ann. Rev. Genet. 1998. Vol. 32, P. 33-57.

194. Schumann P., Rainey F.A., Burghardt J., Stackebrandt E., Weiss N. Reclassification of Brevibacterium oxydans (Chatelain, Second, 1966) as Microbacterium oxydans comb. nov. // Int. J. Syst. Bacteriol. 1999. № 49. P. 175-177.

195. Schumann, P., Weiss, N., Stackebrandt, E. Reclassification of Cellulomonas cellulans (Stackebrandt, Keddie, 1986) as Cellulosomicrobium cellulans gen. nov., comb. Nov. // Int. J. Syst. Bacteriol. 2001. № 51. P. 10071010.

196. Shurong X., Tandong Y., Lizhe A., Bingliang X.,Wang J. 16S rRNA sequences and differences in bacteria isolated from the Muztag Ata Glacier at increasing Depths // Appl. Environ. Microbiol. 2005. Vol. 71, № 8. P. 46194627.

197. Siciliano S.D., Germida J.J. Mechanisms of phytoremediation: Biochemical and ecological interactions between plants and bacteria // Environ. Rev. 1998. Vol. 6, № 1. P. 65-79.

198. Simons M., Permentier H.P., De Weger L.A., Wiffelman C.A., Lugtenberg В J.J. Amino acid synthesis is necessary for tomato root colonization by Pseudomonas fluorescens strain WCS365 // Mol. Plant-Microbe Interact. 1997. Vol. 10, № 2. P. 102-10

199. Soderberg K.H., Probanza A., Jumpponen A., Baath E. The microbial community in rhizosphere determined by community-level physiological profiles (CLPP) and direct soil- and cfu-PLFA techniques // Appl. Soil Ecol. 2004. Vol. 25, №2. P. 135-145.

200. Stackebrandt E., Goebel В. M. Taxonomic note: a place for DNA-DNA reassociation and 16S rRNA sequence analysis in the present species definition in bacteriology // Int. J. Syst. Bacteriol. 1994. № 44. P. 846-849.

201. Suzuki K., Goodfellow M., O'Donnel A.G. Cell envelopes and classification. In: Handbook of new bacterial systematic. Edited by Goodfellow M. and O'Donnel A.G. London : Academic Press, 1994. P. 195250.

202. Thomas-Bauzon D., Weinhard P., Villecourt P,m Balandreau J. The spermosphere model 1: Its use in growing, counting and isolating N2-fixing bacteria from the rhizosphere of rice // Canad. J. Microbiol. 1982. Vol. 28, № 8. P. 922-928.

203. Tompson J.H., Higgins D.G., Gibson T.J. CLUSTAL W: improving the sensitivity of progressive multiple sequence aligment throough sequence weight matrix choice //Nucleic. Acids. Res. 1994. Vol. 10, P. 21-132.

204. Tsolis R.M. Comparativ genome analysis of the alpha-proteobacteria: Relationships between plant and animal pathogens and host specificity // Prog. Nat. Acad. Sci. USA. 2002. Vol. 99, № 20. P. 12503-12505.

205. Ursing J.B., Rossello-Mora R.A., Garcia-Valdes E., Lalucat J. Taxonomic note: a pragmatic approach to the nomenclature of phenotypically similar genomic groups. // Int. J. Syst. Bacteriol. 1995. N 45. 604 p.

206. Vance D.B. Phytoremediation: Enhancing natural attenuation processes //Nat. Environ. J. -1996. Vol. 6, № 1. P. 30-31.

207. Vancura V. Root exudates of plant IV. Differences of chemical compositions of seeds and seeding exudates // Plant and Soil. 1972. Vol. 36, P. 272.

208. Vandamme P., Pot В., Gillins M., De Vos P., Kersters K., Swings J. Polyphasic taxonomy, a consensus approach to bacterial systematic. // Microbiol. Rev. 1996. № 60. P. 407-438.

209. Van de Peer Y., De Wachter R. TREECON for Windows: a software package for the construction and drawing of evolutionary trees for the Microsoft Windows environment. // Comput. Appl. Biosc. 1994. № 10. P. 569570.

210. Van der Hoist P.P.G., Gronlund M., Stougaard J., Spaink H.P. Symbiosis and defense: two sides of one coin // Biology of Plant-Microbe Interactions. 2004. Vol. 4, P. 245-251.

211. Vande Broek A., Lambrecht M., Vanderleyden J. Bacterial chemotaxis motility is important for the initiation of wheat root colonization by Azospirillum brasilense //Microbiology. 1998. Vol. 144, № 9. P. 2599-2606.

212. Vaneechoutte M. DNA fingerprinting teclmiques for microorganisms //Mol. Biothechnol. 1996. № 6. P. 115-142.

213. Versalovic J., Schneider M., de Bruijn F.J., Lupski J.R. Genomic fingerprinting of bacteria using repetitive sequence-based polymerase chain reaction//Meth. Cell. Mol. Biol. 1994. № 5. P. 25-40.

214. Versaw W.K., Chiou T.J., Harrison, M.J. Phosphate transporters of Medicago truncatula and arbuscular mycorrhizal // Plant and Soil. 2002. Vol. 244, P. 239-245.

215. Vos P., Hogers R., Bleeker M., Reijans M., Van de Lee Т., Homes M., Frijters A., Pot J., Peleman J., Kuiper M. AFLP: a new technique for DNA fingerprinting. //Nucl. Acids Res. 1995. № 23. P. 4407-4414.

216. Welsh J., McClelland M. Fingerprinting genomes using PCR with arbitrary primers//Nucl. Acids Res. 1990. № 18. P. 7213-7218.

217. Williams J.G.K., Kubelic A.R., Livak K.J., Rafalski J.A., Tingey S.V. DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers // Nucl. Acids Res. 1990. № 18. P. 6531-6535.

218. Yeole R.D., Dave B.P., Dube H.C. Siderophore production by fluorescens pseudomonas colonizizing roots of certain crop plants // Indian J. Exp. Biol. 2001. Vol. 39, № 5. P. 464-468.

219. Zak J.C., Willig M.R., Moorhead D.L., Wildman H.G. Functional diversity of microbial communities: A quantitative approach // Ibid. 1994. Vol. 26, №9. P. 1101-1108.

220. Zhulin I.B., Armitatage J.P. Motility, chemotaxis and methylation-independent chemotaxis in Azospirillum brasilense II J. Bacteriol. 1993. Vol. 175, № 4. P. 952-958.

Информация о работе

Римкевич, Ольга Вячеславовна
кандидата биологических наук
Благовещенск, 2006
ВАК 03.00.16

Диссертация

Эколого-функциональная роль микроорганизмов техногенно-нарушенных почвогрунтов - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему Эколого-функциональная роль микроорганизмов техногенно-нарушенных почвогрунтов ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Эколого-функциональная роль микроорганизмов техногенно-нарушенных почвогрунтов"

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Римкевич, Ольга Вячеславовна

Введение Диссертация по биологии, на тему "Эколого-функциональная роль микроорганизмов техногенно-нарушенных почвогрунтов"

Заключение Диссертация по теме "Экология", Римкевич, Ольга Вячеславовна

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Римкевич, Ольга Вячеславовна, Благовещенск

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Эколого-функциональная роль микроорганизмов техногенно-нарушенных почвогрунтов
ВАК РФ 03.00.16, Экология