Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние влажности на рост и развитие почвенных актиномицетов

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние влажности на рост и развитие почвенных актиномицетов"

ОБ- . ' 1Кг, На правах рукописи

БЕСПЛ/-1 НЫи ЭКЗЕМПЛЯР ;

Дорошенко Елена Анатольевна

Влияние влажности на рост и развитие почвенных актиномицетов

Специальность 03.00.07 - микробиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 2005

Работа выполнена на кафедре биологии почв факультета почвоведения Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук профессор Д.Г. Звягинцев

доктор биологических наук

A.Н. Лихачев

кандидат биологических наук

B.К. Орлеанский

Ведущее учреждение: Российский государственный

аграрный университет -МСХА им. К.А. Тимирязева

Защита диссертации состоится «_»_2005 года в 15ч 30 мин

в аудитории М-2 на заседании Диссертационного совета К 501.001.05 при МГУ им. М.В. Ломоносова по адресу: 119992, Москва, ГСП-2, Ленинские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова, факультет почвоведения.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ.

Автореферат разослан «__»_2005 г.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании Диссертационного совета. Отзывы на автореферат в двух экземплярах просим направить по адресу: 119992, Москва, ГСП-2, Ленинские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова, факультет почвоведения, Ученый совет.

Ученый секретарь Диссертационного совета, доктор биологических наук профессор

Г.М. Зенова

•fgf wsoïS'

Актуальность проблемы. Влажность среды обитания является важным фактором, влияющим на способность организмов к росту и развитию. Границы влажности, в которых организм способен развиваться, обусловливают его распространение в наземных экосистемах.

Наиболее ксерофильными компонентами почвенного ценоза являются некоторые грибы (Griffin, 1969). Нижней границей давления влаги, при котором возможен рост микроорганизмов, считается -70 мегапаскалей (МПа) (активность воды (а„) 0,60). Организмом, способным развиваться в таких условиях, является гриб Xeromyces bisporus (Dix, Webbster, 1995). Прокариоты гораздо более требовательны к влаге, чем грибы, и большинство из них развиваются при давлении влаги выше -4 МПа (а,» 0,95). Исключение составляют лишь экстремальные галофилы.

Актиномицеты, по сравнению с другими бактериями, более устойчивы к высушиванию почвы (Калакуцкий, Агре, 1977). Экзоспоры стрептомицетов сохраняют жизнеспособность в условиях полного высушивания. В почвах аридных районов актиномицеты занимают значительное место в комплексе прокариотных организмов (Звягинцев, Зенова, 2001). Однако в публикациях отсутствуют сведения о вегетативном росте мицелиальных прокариот при низких значениях давления влаги. Поэтому, вопрос о том, определяется ли широкое распространение актиномицетов в аридных системах способностью развиваться при низкой влажности среды обитания или устойчивостью их спор к высушиванию, до настоящего времени остается открытым.

Целью работы явилось определение интенсивности прорастания спор и роста мицелия актиномицетов при различных уровнях влажности среды обитания для установления возможностей их развития в условиях низкой влажности (засухи).

Задачи исследования:

1. Разработка методических приёмов для исследования способности прорастания спор представителей разных родов актиномицетов при различных уровнях влажности.

РОС НАЦИОНАЛЬНА* БИБЛИОТЕКА CIIei«( «в

■ F1U I БЯЛ

2. Определение интенсивности прорастания спор и роста мицелия представителей разных родов актиномицетов в условиях различной влажности.

3. Оценка радиальной скорости роста колоний актиномицетов при различных уровнях влажности среды.

4. Изучение специфичности развития актиномицетов в условиях заданных уровней влажности.

Научная новизна. Впервые показано, что споры некоторых актиномицетов способны прорастать при очень низком давлении влаги в среде обитания (-96,4 МПа, а„ 0,50). В наибольшей степени эта способность свойственна Б^ер^тусез ое1оп/ег.

При исследовании роста актиномицетов на агаризованной среде с различным давлением влаги, впервые установлено, что каждому уровню влажности соответствует определенная специфика развития актиномицетов. При уровне давления влаги -53,6 МПа (а* 0,67) развитие ограничивается стадией выхода в трубку. При влажности -22,6 МПа (а„ 0,86) и -11,6 МПа (а„ 0,92) большинство актиномицетов образуют микроколонии без спор, а при -2,8 МПа (а« 0,98) актиномицегы осуществляют полный цикл развития от прорастания споры до спорообразования воздушного мицелия на макроколониях.

Установленные факты позволяют считать, что жизнедеятельность мицелиальных прокариот в почве осуществляется в условиях низкой влажности среды обитания, мало пригодной для активности немицелиальных бактерий.

Практическая значимость. Полученные результаты расширяют представления об экологии актиномицетов и их роли в почвах аридных зон.

Разработаны методические подходы для исследования прорастания спор и роста мицелия актиномицетов при различных уровнях влажности. Первый методический прием заключается в создании определенного уровня влажности в эксикаторах над насыщенными растворами различных солей. Эксикаторы с препарата^ спор'помещались в термостаты, что исключало возможность выпадения росй на стекла. Во втором методическом приеме

2

использована оригинальная методика выращивания акгиномицетов на средах при строго фиксированных уровнях влажности с применением глицерина.

Результаты проделанной работы могут найти применение в области биотехнологии, сельскохозяйственной микробиологии, медицины.

Апробация работы. Основные положения работы доложены на XI Международной конференции «Ломоносов-2004» (Москва, 2004), VII Докучаевских молодежных чтениях (Санкт-Петербург, 2004), IV съезде Докучаевского общества почвоведов (Новосибирск, 2004), заседаниях кафедры биологии почв факультета почвоведения Московского государственного университета им М.В. Ломоносова.

Публикации Материалы проведенных исследований изложены в 5 печатных работах, в том числе в 2 статьях, опубликованных в рецензируемых журналах.

Структура и объем диссертации. Диссертация включает введение, обзор литературы, экспериментальную часть, заключение и выводы. Работа изложена на страницах текста, содержит иллюстрации и таблиц. Список литературы включает наименований.

Автор выражает свою глубокую признательность и благодарность академику РАЕН проф. д.б.н. Д.Г. Звягинцеву и проф. д.б.н. Г.М. Зеновой за помощь и постоянное внимание к работе. Автор сердечно благодарит академика РАЕН проф. д.б.н. И.И. Судницына за ценные консультации, поддержку и помощь в работе. Автор благодарит всех сотрудников кафедры биологии почв факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова за сотрудничество и поддержку.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 03-0448324, а также при частичном финансировании грантом Президента для поддержки ведущих научных школ РФ № НИ! - 1518.2003.4

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектами исследования в работе служили четыре культуры рода Streptomyces: S. odorifer шт. 1, S. rectiviolaceus шт. 3, S. violaceus шт. СЗ, S. violaceoruber шт. 7; две культуры рода Actinomadura: A. aurantiaca шт. 107, A. yumaensis шт. 23 и две культуры рода Micromonospora: М. chalcea шт. 98, М. nigra шт. 24, выделенные из различных растительных и почвенных субстратов и хранящиеся в музее кафедры биологии почв факультета почвоведения МГУ.

Разработаны методические приемы для исследования способности прорастания спор и роста мицелия актиномицетов при различных уровнях влажности.

Первый прием основан на наблюдении за прорастанием спор и ростом проростков актиномицетов на предметных стеклах при определенной влажности воздуха (ОВ), которую создавали в эксикаторах, над насыщенными растворами различных солей:

Соль Уровень давления влаги в эксикаторе (МПа) Относительная влажность воздуха в эксикаторе (%) aw

Са(Шз)2 -96,4 50 0,50

КС1 -22,6 86 0,86

K2so4 -2,8 98 0,98

Для приготовления препаратов использовали моноспоровые суспензии чистых культур актиномицетов (105 кл/мл). Одну каплю суспензии наносили на предметное стекло, распределяли по площади 1 см2. Стекла подсушивали до воздушно-сухого состояния и просчитывали среднее число спор в поле зрения (микроскоп Zeiss Axiostar, хЮОО). Препараты со спорами помещали в эксикатор с определенным уровнем влажности воздуха и инкубировали в термостате при 28°С. Уровень влажности воздуха в эксикаторах контролировали цифровым термовлагомером Viking АВ с погрешностью измерения влажности воздуха не более 1%.

Таблица 1.

Характеристика объектов исследования

Культура актиномицета Субстрат, из которого выделены культуры Район взятия образцов

Streptomyces odorifer шт. 1 накопительная культура водоросли (цианобактерии) Oscillatoria terebriformis (Ag.) Elenk. emend, компонент природного альго-бактериального мата гидротерм Камчатка

S. rectMolaceus шт. 3 саговниковые растения воздушные корни Ботанический сад, Москва

S. violaceoruber шт. 7 донные отложения (0-5 см) Озеро Балхаш

S. violaceus шт.СЗ серая лесная почва (широколиственный лес), горизонт А1 (0-5 см) Владимирская обл., Суздальский р-н

Micromonospora nigra пгт. 24 торфянисто-подзолистая профильно-оглеенная почва (ельник-черничник), горизонт А (0-10 см) Рязанская обл., Приокский государственный биосферный заповедник

М. chalcea nrr. 98 палево-бурая, полупустынная почва, горизонт А (0-10 см) Монголия, Южный Гоби

Actinomadura yumaensis шт. 23 чернозем типичный (злахово-разнотравная степь), горизонт А (0-5 см) Курская обл., заповедник «Алехинская степь»

A aurarttiaca шт. 107 палево-бурая, полупустынная почва, горизонт А (0-10 см) Монголия, Южный Гоби

Стекла просматривали через 8, 24 и 72 ч экспозиции в эксикаторе. Подсчитывали число проросших спор, т.е. число спор с ростовыми трубками. Просмотренное стекло снова в эксикатор не помещали.

Во втором методе использовали агаризованную глицерин-нитратную среду с различными осмотическими давлениями влаги. Осмотическое давление влаги в среде создавали определенной концентрацией глицерина. Предварительно строили кривую зависимости осмотического давления от концентрации глицерина в среде (рис. 1).

Использовали следующие значения осмотического давления влаги: -53,6 МПа (ОВ 67%, а„ 0,67) - 60% водный раствор глицерина; -22,6 МПа (ОВ 86%, а* 0,86) - 40% водный раствор глицерина; -11,6 МПа (ОВ 0,92%, а« 0,92) - 25% водный раствор глицерина; -2,8 МПа (ОВ 98%, а», 0,98) - 3% водный раствор глицерина. Создать осмотическое давление ниже -53,6 МПа глицерином невозможно.

'Т

I х

«V

\

и/

054-'

м-к'"

пУ

0.Ч-*

„^—--,—,—,—,—,—,—.

0 10 30 30 4000а070М

Концентрация глицарика а раствора, %

Рис. 1. Зависимость активности воды (а«) от концентрации глицерина в среде

Для определения радиальной скорости роста колоний актиномицетов на агаризованной среде с различным осмотическим давлением споры актиномицетов помещали с помощью препаровальной иглы на поверхность агаризованной среды в чашке Петри (посев методом «укола»). Измерения проводили в 20-кратной повторности. Чашки инкубировали в термостате 14 суток при 28°С.

Диаметр микроколоний актиномицетов измеряли под микроскопом с помощью окуляр-микрометра, макроколоний - под лупой с помощью штангенциркуля. Первое измерение проводили через 48 ч инкубирования, а затем через каждые двое суток.

В случае измерения роста макроколоний расчет проводили по формуле:

где, V* - скорость роста колоний актиномицетов (шА1), ^ и Н2 -радиус колоний (мм), через время инкубации и (час).

В случае измерения роста микроколоний расчет проводили по формуле:

»*= (ПтЗ - Пм^'Бкл / Оз - ^

где, ок - скорость роста колоний актиномицетов (мм2ч"1),

пкл2 - число клеток окуляр-микрометра, занятых мицелием, через время инкубации <7 и й (час), 5*,, - площадь одной клетки окуляр-микрометра (мм2).

Если к 14-м суткам роста микроколонии актиномицета не формировались, то просчитывали количество мест посева спор актиномицета на чашках Петри (мест «уколов»), в которых наблюдалось прорастание спор, и рассчитывали процент «уколов» с проросшими спорами от всех «уколов» на чашках. Прорастание спор в местах «уколов» определяли под микроскопом.

Степень развития актиномицета при разной влажности оценивали по следующим показателям: наличие проросших спор, интенсивность ветвления проростков, образование микроколоний, образование макроколоний, формирование воздушного мицелия, формирование спор.

Определяли также динамику дыхания актиномицетов в среде с различным давлением влаги. Для этого культуры актиномицетов засевали в пенициллиновые флаконы (объемом 10 мл) с жидкой глицерин-нитратной средой. Различные уровни давления влаги создавали, варьируя концентрацию глицерина в среде. Использовали три значения давления влаги: -53,6 МПа, (а^ 0,67); -22,6 МПа (а,, 0,86); -2,8 МПа (а„ 0,98). Для исследования динамики дыхания актиномицетов родов АсНпотси1ига и Мгеготопозрога в среду добавляли в качестве источника углерода крахмал (1%). Флаконы закрывали и инкубировали в термостате при 28°С. На 1, 3, 7 и 14-е сут. измеряли эмиссию СОг во флаконах в газовой фазе над жидкостью при помощи газового хроматографа.

Условия определения С02: детектор по теплопроводности (катарометр), колонки с носителем Рогарак-С) (0,3x350 см), газ-носитель гелий (25 мл/мин), температура колонки 40°С (Степанов, Лысак, 2002).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 1. Интенсивность прорастания спор и роста мицелия актиномицетов при различной влажности воздуха

Установлено, что споры некоторых актиномицетов способны прорастать при давлении влаги -96,4 МПа (а„, 0,50). В наибольшей степени эта способность отмечена у 5&ер1отусе$ осЬп/ег. Уже через 8 ч инкубации в эксикаторе количество проросших спор (спор с ростовыми трубками) достигало 25%, а через 72 ч - 36,4% от среднего количества спор в поле зрения (рис. 2, а). Значительно менее интенсивно прорастали при этом уровне влаги споры 5. ге&то1асеш и 5. \ю1асеогиЬег, а споры 5. ую1асеш не прорастали совсем.

При более высокой влажности (-22,6 МПа, а» 0,86) прорастали споры всех исследованных стрептомицетов. Интенсивность прорастания спор была невысокой, не более 20% от среднего числа в поле зрения (рис. 2, б).

В условиях влажности -2,8 МПа (а» 0,98) (рис. 2, в) споры всех исследованных стрептомицетов прорастали активно. С наибольшей интенсивностью прорастали споры 5. гесИчШасет и 5. шо1асеогиЬег, в меньшем количестве прорастали споры 5. уЫасеиз. Интенсивность прорастания спор 5. осЬп/ег при высоком уровне влажности была приблизительно такой же, как и при более низком.

Измерение длины проростков мицелия стрептомицетов показало, что при низкой влажности воздуха -96,4 МПа (а„ 0,50) у некоторых стрептомицетов не только прорастали споры, но и наблюдался рост мицелия. Наиболее активный рост отмечен у проростков 5. оск>п/ег: через 72 ч средняя длина мицелия проростков составляла 8,3 мкм (рис. 3, а). Значительно медленнее происходил рост мицелия 5. гесНюо1асеиз и 5. Vю1асеогиЬег, длина проростков которых через 72 ч экспозиции не превышала 3 мкм

При более высокой влажности воздуха (-22,6 МПа, а« 0,86) длина мицелия всех исследованных актиномицетов увеличивалась во времени и была максимальной у проростков ЗъерЮтусея осЬп/ег, достигая к 72-му ч экспозиции 5,1 мкм (рис. 3, б).

Рис. 2. Интенсивность прорастания спор актиномицетов рода Бп-ер^тусез в условиях давления влаги в воздухе: а -96,4 МПа, 6 - 22,6 МПа, в -2,8 МПа. 1.5. осЬп/ег шт. 1; 2.5. гесНпо!асеш пгг.3; 3.5. VШасеш шт.СЗ; 4.5. уюккеотЬег шт. 7.

Наибольший прирост мицелия актиномицетов отмечен у всех исследованных культур при уровне влажности -2,8 МПа (а„ 0,98) (рис. 3, в).

Необходимо отметить, что при -96,4 МПа (aw 0,50) боковое ветвление отсутствовало у всех изученных актиномицетов. Лишь у единичных проростков спор штамма S. odorifer через 72 ч инкубации отмечалось формирование боковых отростков, не превышающих 1,5 мкм (рис. 4, а).

При -22,6 МПа (а« 0,86), через 24 ч экспозиции образование боковых ветвей отмечалось у штаммов, споры которых прорастали при г^, 0,50 (S. odorifer (рис. 4, б), S. violaceoruber и S. rectiviolaceus), а через 72 ч -у штамма S. violaceus.

В условиях высокой влажности воздуха а» 0,98, через 24 ч экспозиции у проростков всех штаммов стрептомицетов отмечалось боковое ветвление мицелия, а через 72 ч - формирование микроколоний (рис. 4, в).

Что касается представителей других родов, то интенсивность прорастания спор Micromonospora chalcea и М. nigra в условиях низкой влажности -96,4 МПа (а« 0,50) была невысокой (рис. 5, а). Споры штаммов рода Actinomadura при данном уровне влаги не прорастали.

В условиях влажности -22,6 МПа (aw 0,86) прорастали все споры исследованных культур актиномицетов (рис. 5, б). Интенсивность прорастания спор как у микромоноспор, так и у актиномадур была невысокой.

Наибольшая активность прорастания спор этих актиномицетов была отмечена при влажности -2,8 МПа (aw 0,98) (рис. 5, в), и достигала максимального значения к 72-му ч экспозиции у A. yumaensis.

Проростки спор микромоноспор, образовавшиеся при влажности -96,4 МПа (а« 0,50), продолжают рост, достигая к 72-м ч длины 5,9 мкм.

При влажности -22,6 МПа (а* 0,86) длина мицелия всех исследованных актиномицетов возрастала во времени (рис. 6, б).

а

мкм 10

■8 ч 024 ч О 72 ч

ЕЖЕ

ша

■8ч □24 ч

072 ч

Рис. 3. Длина проростков актиномицетов рода БсгерЮтусе.ч в условиях давления влаги в воздухе: а -96,4 МПа, б -22,6 МПа, в -2,8 МПа. 1. о&уп/ег шт. 1; 2.5. гесСмЫасеия шт.З; 3. X ую1асеш пгг.СЗ; 4.5. м1о1асеогиЬег шт. 7.

Рис. 4. Развитие мицелия Бр-ерЮтусез осЬп/ег в условиях давления влаги в воздухе: а -96,4 МПа, б -22,6 МПа, в-2,8МПа

Рис. 5. Интенсивность прорастания спор актиномицетов родов Micromonospora и Actinomadura в условиях давления влаги в воздухе: а -96,4 МПа, б -22,6 МПа, в -2,8 МПа. 1. М. chalcea шт. 98; 2. М. nigra шт. 24; 3. A. aurantiaca шт. 107; 4. A. yumaensis шт. 23.

Ш8ч П24ч □72 ч

:Ж1Ж1

Рис. 6. Длина проростков актиномицетов родов Micromonospora и Actinomadura в условиях давления влаги в воздухе: а -96,4 МПа, б -22,6 МПа, в -2,8 МПа. 1. М. chalcea шт. 98; 2. М. nigra шт. 24; 3. A. aurantiaca шт. 107; 4. A. yumaensis шт. 23.

В условиях самой большой влажности (-2,8 МПа, а« 0,98) длина мицелия была наибольшей у всех исследованных культур, достигая максимального значения (8,6 мкм к 72 ч инкубации) у Мкготопоярога сИа1сеа (рис. 6, в).

При влажности -96,4 МПа (а„ 0,50) у проростков микромоноспор боковое ветвление отсутствовало, отмечалась лишь стадия выхода ростовых трубок.

При влажности -22,6 МПа (а« 0,86) через 72 ч инкубации образование боковых ветвей было отмечено у проростков штаммов рода МХоготопоэрога-, у штаммов рода АсИпотайига бокового ветвления обнаружено не было.

В условиях высокой влажности воздуха (-2,8 МПа, аш 0,98), через 24 ч инкубации у проростков всех штаммов исследованных актиномицетов отмечалось образование боковых отростков мицелия, а через 72 ч -формирование микроколоний.

Таким образом, было обнаружено, что споры некоторых актиномицетов способны прорастать, а мицелий - развиваться, при низких уровнях влажности (-96,4 МПа, а», 0,50). В наибольшей степени эта способность отмечена у $1гер1отусез осЬН/ег. Максимальная интенсивность прорастания спор и роста мицелия до стадии образования микроколоний отмечена при высокой влажности -2,8 МПа (а* 0,98).

2. Скорость роста актиномицетов на агаризованной среде с различным давлением влаги

При исследовании роста актиномицетов на агаризованной среде с различным осмотическим давлением, создаваемым разными концентрациями глицерина в среде, установлено, что при низком давлении влаги (-53,6 МПа,

0,67) споры всех исследуемых стрептомицетов прорастали, формировали ростовые трубки, но роста мицелия и образования микроколоний не наблюдалось. Наибольшее количество мест посева стрептомицетных спор на агаризованную среду («уколов»), в которых обнаружены проросшие споры, отмечено у 5. чЫасеогиЬег (90% от всех уколов на чашке), в меньшей степени прорастали споры 5. осЬп/ег (85%),

5. гесИто\асеш (70%) и 5. VШасеш (65%), соответственно.

В условиях влажности -22,6 МПа (а,, 0,86) у всех изученных штаммов стрептомицетов наблюдалось образование микроколоний. В некоторых случаях отмечалось наличие воздушного мицелия. В течение всего опыта увеличение диаметра колоний было несущественным, поэтому измерение скорости роста стрептомицетов проводилось под микроскопом с помощью окуляр-микрометра. Наибольшая скорость роста колоний при данном давлении влаги была отмечена у Бь-ер^тусех ую1асеогиЬег - 290 мкм2 час"1, наименьшая у 51 VМасеш -140 мкм2 час"1 (рис. 7, а).

При давлении влаги -11,6 МПа (а», 0,92) к 3-м суткам опыта происходило образование микроколоний. Наблюдали рост субстратного мицелия. К 14-м суткам отмечалось наличие скудного воздушного мицелия на микроколониях. Скорость роста колоний при данном уровне влаги у всех исследованных штаммов стрептомицетов была практически одинакова (от 370 мкм2 час"1 у 5. гесШЫасеш до 430 мкм2 час"1 у 5. ос1оп/ег) (рис. 7, б).

При высокой влажности среды -2,8 МПа (а», 0,98) все исследованные культуры развивались очень активно. Скорость роста колоний была на три порядка выше, чем при более низких влажностях. Наибольшая скорость роста колоний была отмечена у 5. \ю1асеогиЬег и составляла 294000 мкм2 час'1 (рис.7, в). Макроколонии стрептомицетов имели хорошо развитый воздушный мицелий, у всех исследованных культур стрептомицетов было отмечено спорообразование.

Используя экспериментальные данные увеличения площади мицелия при различных уровнях влажности у разных актиномицетов рода БЪерЮтусез, представляется возможным рассчитать линейную зависимость и вывести математическую формулу зависимости скорости роста актиномицетов от влажности среды:

= - 0.7312.6 + ^(ропт-р)] 2.3>к(Роят-Р)>2.0

где, ок - скорость роста актиномицета (мм2ч"1), р и рт„ - заданное и условно оптимальное давление влаги (атм), для роста данной культуры

йен? час*

мшИм

300000т 250000 200000 150000^' 100000'-' 50000 ' 0^

Рис. 7. Скорость роста колоний актиномицетов рода БкерЮтусея на агаризованной среде с различным давлением влаги: а - 22,6 МПа, б -11,6 МПа, в-2,8МПа. 1. Зи-ерЮтусея о<1оп/ег шт. 1; 2.5. гесйу'ю1асеш нгг.З; 3.5. уШасеш шт.

4.5- уМасеогиЬег шт. 7

Были рассчитаны значения оптимального (достаточного) давления влаги для каждого исследованного штамма стрептомицетов (табл. 2).

Таблица 2

Значения оптимального давления влаги для некоторых видов стрептомицетов

Штамм Р» ш

атм МПа

S. odorifer шт. 1 S. recttviolaceus шт. 3 S. violaceus шт. СЗ S. violaceoruber шт. 7 -27,00 -28,01 -28,01 -28,10 -2,73 -2,84 -2,84 -2,85

Термином оптимальное давление влаги мы обозначаем давление влаги необходимое актиномицетам для прохождения полного цикла развития.

Измерение скорости роста актиномицетов других родов на агаре с различным давлением влаги показало, что не все исследованные актиномицеты способны расти в условиях низкой влажности. При давлении влаги -53,6 МПа (а» 0,67) рост отсутствовал у Micromonospora nigra и у Actinomadura aurantiaca. Споры других культур прорастали плохо. К 14-м суткам наличие проросших спор было обнаружено лишь в 10% уколов у A. yumaensis и в 40% уколов у М. chalcea. Образование микроколоний при данном уровне влажности не происходило.

При большей влажности -22,6 МПа (aw 0,86) споры М. nigra по-прежнему не прорастали (рис. 8, а). Скорость роста других актиномицетов была невысокой. В некоторых случаях у актиномадур отмечалось образование микроколоний без воздушного мицелия.

Лишь при давлении влаги -2,8 МПа (aw 0,98) скорость роста всех исследованных актиномицетов была высокой. Макроколонии актиномадур имели хорошо развитый воздушный мицелий, колонии микромоноспор -развитый субстратный мицелий. У всех исследованных культур актиномицетов происходило образование спор. Наибольшая скорость роста колоний в условиях данной влажности была отмечена у A. yumaensis и составляла 118000 мкм2 час"' (рис. 8, б).

Расчет значений оптимального давления влаги для актиномицетов других родов не проводили из-за плохого роста этих культур на агаризованных средах с низким давлением влаги.

Таким образом, при низкой влажности (-53,6 МПа, а«, 0,67) наблюдается только прорастание спор актиномицетов. При уровне влаги -22,6 МПа (аж 0,86) отмечен рост и ветвление мицелия актиномицетов. Некоторые актиномицеты образуют микроколонии. При высокой влажности (-2,8 МПа, а« 0,98) актиномицеты проходят полный цикл развития, образуют макроколонии, которые имеют хорошо развитый воздушный мицелий. У всех исследованных культур отмечается образование спор.

120000 { 100000f- ' 80000'' 60000--' 40000 г' 20000'-" 04^

/

Рис. 8. Скорость роста колоний актиномицетов родов Micromonospora и Actinomadura на агаризованной среде с различным давлением влаги:

а -22,6 МПа, б-2,8 МПа. 1. М. chalcea nrr. 98; 2. М. nigra шт. 24; 3. A. aurantiaca пгг. 107; 4. A. yumaensis nrr. 23.

3. Динамика дыхания актиномицетов в жидкой среде с различным уровнем давления влаги

Установлено, что некоторые актиномицеты способны к выделению СОг в условиях низкой влажности (-53,6 МПа, а» 0,67). Наибольшее количество углекислого газа было обнаружено в вариантах с теми культурами, у которых при низкой влажности наблюдалось прорастание спор и увеличение длины мицелия (Streptomyces odorifer и S. rectiviolaceus) (рис. 9).

При более высокой влажности (-22,6 МПа, а^ 0,86) интенсивность дыхания актиномицетов существенно не увеличилась. Эмиссия СОг была наиболее высокой в вариантах со стрептомицетами. Содержание углекислого газа во флаконах с культурами Actinomadura yumaensis и Micromonospora nigra достоверно не отличалась от концентрации С02 в контрольном варианте. В целом культуры, выделенные из пустынных почв (М chalcea и A. aurantiaca), оказались более приспособленными к действию низких влажностей, чем актиномицеты, выделенные из почв других типов (A. yumaensis и М. nigra) (рис. 10).

В условиях высокой влажности (-2,8 МПа, а«, 0,98) интенсивность дыхания исследуемых актиномицетов была на два - три порядка выше, чем при более низких уровнях влаги. К концу опыта концентрация углекислого газа составляла до 22% от общего объема газов в атмосфере флакона (например, в случае с S. violaceoruber).

Таким образом, некоторые культуры актиномицетов способны к образованию С02 при низких значениях влаги. В большей степени это характерно для стрептомицетов. В условиях высокой влажности -2,8 МПа интенсивность дыхания актиномицетов на два - три порядка выше, чем при низких значениях влаги.

I- тах доверительный интервал \

о --,----

1 3 7 14

Время инкубации (сутки)

Х- тах доверительный интервал тасо, 0,1 ,-------- - —

I

V* СОг 25 20

3 7 14

Врамя ижубацим (суши)

Рис. 9. Динамика дыхания актиномицетов рода Зи-ерЮтусеБ в условиях давления влаги: а-53,6 МПа, б -22,6 МПа, в-2,8 МПа. 1.5. осЬп/ег шт. 1; 2.5. ге^МоЬсеин шт.З; 3.5. \iolaceus шт. СЗ; 4.5. VШасеогиЬег шт. 7.

I- max доверительный интервал \

VKCO,

Контроль |

Время инкубации (суки)

VSCOj

I- max доверительный интервал \

-Ж-Контроль 1

3 7

Врмм инкубации (сутки)

I V* СО, 25

3 7

Время инкубации (супси)

Рис. 10. Динамика дыхания актиномицетов родов Micromonospora и Actinomadura в условиях давления влаги: а -53,6 МПа, б -22,6 МПа, в -2,8 МПа. 1. М. chalcea шт. 98; 2. М. nigra шт. 24; 3. A. aurantiaca шт. 107; 4. A. yumaensis шт. 23.

выводы

1. Разработаны методы для обнаружения прорастания спор и развития мицелия актиномицетов в условиях различной влажности. Первый метод заключается в создании определенной влажности воздуха в эксикаторах над насыщенными растворами определенных солей. Препараты спор на предметных стеклах помещались в эксикаторах в термостаты, что исключало возможность выпадения росы на стекла. Во втором методе актиномицеты выращивали на средах при строго фиксированных уровнях давления влаги с применением глицерина.

2. Впервые установлено, что споры некоторых актиномицетов способны прорастать при очень низком уровне влаги (-96,4 МПа, а„ 0,50).

3. При исследовании роста актиномицетов на агаризованной среде с различным давлением влаги установлено, что каждому уровню влажности соответствует определенная специфика развития актиномицетов. При влажности -53,6 МПа (а^, 0,67) развитие актиномицета ограничивается стадией выхода в трубку. При влажности -22,6 МПа (aw 0,86) и -11,6 МПа (aw 0,92) - большинство актиномицетов образуют микроколонии без воздушного мицелия и спор, а при -2,8 МПа - макроколонии со спорообразованием.

4. При влажности -53,6 МПа (aw 0,67) достоверное выделение С02 отмечено только для некоторых актиномицетов, а при -2,8 МПа (а« 0,98) выделение углекислого газа актиномицетами увеличивается в десятки раз.

5. Культуры, выделенные из пустынных почв (Micromonospora chalcea и Actinomadura aurantiaca) более приспособлены к действию низких влажностей, чем актиномицеты, выделенные из почв других типов (A. yumaensis и М. nigra).

РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Дорошенко Е.А. Интенсивность прорастания спор актиномицетов при

различной влажности.// Тезисы материалов IV съезда Докучаевского общества почвоведов. Книга 1. Почвы - национальное достояние России. Новосибирск. 2004. С. 617.

2. Дорошенко Е.А. Влияние влажности на интенсивность прорастания спор

актиномицетов.// Тезисы Всероссийской научной конференции VII Докучаевские молодежные чтения «Человек и почва в XXI веке». Санкт-Петербург. 2004. С. 161-162. и

3. Дорошенко Е.А. Влажность как фактор развития актиномицетов.// Тезисы

XI Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов 2004». Секция почвоведение. Москва. 2004. С. 47- 48.

4. Дорошенко Е.А., Зенова Г.М., ЗвягинцевД.Г., Судницын И.И. Прорастание

спор и рост мицелия стрептомицетов при разных уровнях влажности. Микробиология. 2005. Т. 74. №6. С. 795-799.

5. Звягинцев Д.Г., Зенова Г.М., Судницын И.И., Дорошенко Е.А. Способность почвенных актиномицетов развиваться при экстремально низкой влажности. Доклады Академии Наук. 2005. Т. 405. №5. С.

г /«

Напечатано с готового оригинал-макета

Издательство ООО "МАКС Пресс" Лицензия ЦДО 00510 от 01 12.99 г. Подписано к печати 27.10.2005 г. Формат 60x90 1/16. Усл.печл. 1,5. Тираж 130 экз. Заказ 711. Тел. 939-3890. Тел./факс 939-3891. 119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова, 2-й учебный корпус, 627 к.

РНБ Русский фонд

2006-4 19034

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Дорошенко, Елена Анатольевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Структура и функции воды в микробных клетках

1.2 Способы выражения состояния оводненности среды обитания

1.3 Отношение различных групп микроорганизмов к влажности среды обитания

1.4 Повреждения клеток водным стрессом, адаптация микроорганизмов к водному стрессу

1.5 Влияние свойств почвенной влаги на развитие микроорганизмов

1.6 Доступность воды растениям

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Характеристика объектов исследования

2.2 Методы исследования

2.2.1. Определение интенсивности прорастания спор и роста мицелия актиномицетов при различной влажности воздуха

2.2.2 Определение радиальной скорости роста актиномицетов на агаризованных средах с различным давлением влаги

2.2.3 Определение динамики дыхания актиномицетов в жидкой среде с различным уровнем давления влаги

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Интенсивность прорастания спор и роста мицелия актиномицетов при различной влажности воздуха

3.2 Развитие актиномицетов на агаризованной среде с различным давлением влаги

3.3 Динамика дыхания актиномицетов в жидкой среде с различным уровнем давления влаги

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРЕТУРЫ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние влажности на рост и развитие почвенных актиномицетов"

Влажность среды обитания является важным фактором, влияющим на способность организмов к росту и развитию. Границы влажности, в которых организм способен развиваться, обусловливают его распространение в наземных экосистемах.

Наиболее ксерофильными компонентами почвенного ценоза являются некоторые грибы (Griffin, 1969). Нижней границей давления влаги, при котором возможен рост микроорганизмов, считается -70 мегапаскалей (МПа) (активность воды (aw) 0,60). Организмом, способным развиваться в таких условиях, является гриб Xeromyces bisporus (Dix, Webbster, 1995). Прокариоты гораздо более требовательны к влаге, чем грибы, и большинство из них развиваются при давлении влаги выше -4 МПа (aw 0,95). Исключение составляют лишь экстремальные галофилы.

Актиномицеты, по сравнению с другими бактериями, более устойчивы к высушиванию почвы (Калакуцкий, Агре, 1977). Экзоспоры стрептомицетов сохраняют жизнеспособность в условиях полного высушивания. В почвах аридных районов актиномицеты занимают значительное место в комплексе прокариотных организмов (Звягинцев, Зенова, 2001). Однако в публикациях отсутствуют сведения о вегетативном росте мицелиальных прокариот при низких значениях давления влаги. Поэтому вопрос о том, определяется ли широкое распространение актиномицетов в аридных системах способностью развиваться при низкой влажности среды обитания или устойчивостью их спор к высушиванию, до настоящего времени остается открытым.

Целью работы явилось определение интенсивности прорастания спор и роста мицелия актиномицетов при различных уровнях влажности среды обитания для установления возможностей их развития в условиях низкой влажности (засухи).

Задачи исследования:

1. Разработка методических приёмов для исследования способности прорастания спор представителей разных родов актиномицетов при различных уровнях влажности.

2. Определение интенсивности прорастания спор и роста мицелия представителей разных родов актиномицетов в условиях различной влажности.

3. Оценка радиальной скорости роста колоний актиномицетов при различных уровнях влажности среды.

4. Изучение специфичности развития актиномицетов в условиях заданных уровней влажности.

Научная новизна.

Впервые показано, что споры некоторых актиномицетов способны прорастать при очень низком давлении влаги в среде обитания (-96,4 МПа, aw 0,50). В наибольшей степени эта способность свойственна Streptomyces odorifer.

При исследовании роста актиномицетов на агаризованной среде с различным давлением влаги, впервые установлено, что каждому уровню влажности соответствует определенная специфика развития актиномицетов. При уровне давления влаги -53,6 МПа (aw 0,67) развитие ограничивается стадией выхода в трубку. При влажности -22,6 МПа (aw 0,86) и -11,6 МПа (aw 0,92) большинство актиномицетов образуют микроколонии без спор, а при -2,8 МПа (aw 0,98) актиномицеты осуществляют полный цикл развития от прорастания споры до спорообразования воздушного или субстратного мицелия на макроколониях.

Установленные факты позволяют считать, что жизнедеятельность мицелиальных прокариот в почве осуществляется в условиях низкой влажности среды обитания, мало пригодной для активности немицелиальных бактерий.

Практическая значимость.

Полученные результаты расширяют представления об экологии актиномицетов и их роли в почвах аридных зон.

Разработаны методические подходы для исследования прорастания спор и роста мицелия актиномицетов при различных уровнях влажности. Первый методический прием заключается в создании определенного уровня влажности в эксикаторах над насыщенными растворами различных солей. Эксикаторы с препаратами спор помещались в термостаты, что исключало возможность выпадения росы на стекла. Во втором методическом приеме использована оригинальная методика выращивания актиномицетов на средах при строго фиксированных уровнях влажности с применением глицерина.

Результаты проделанной работы могут найти применение в области биотехнологии, сельскохозяйственной микробиологии, медицины.

Апробация работы.

Основные положения работы доложены на XI Международной конференции «Ломоносов-2004» (Москва, 2004), VII Докучаевских молодежных чтениях (Санкт-Петербург, 2004), IV съезде Докучаевского общества почвоведов (Новосибирск, 2004), заседаниях кафедры биологии почв факультета почвоведения Московского государственного университета им М.В. Ломоносова.

Публикации

Материалы проведенных исследований изложены в 5 печатных работах, в том числе в 2 статьях, опубликованных в рецензируемых журналах.

Автор выражает свою глубокую признательность и благодарность проф. д.б.н. академику РАЕН Д.Г. Звягинцеву и проф. д.б.н. Г.М. Зеновой за помощь и постоянное внимание к работе. Автор сердечно благодарит академика РАЕН проф. д.б.н. И.И. Судницына за ценные консультации, поддержку и помощь в работе. Автор благодарит всех сотрудников кафедры биологии почв факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова за сотрудничество и поддержку.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 03-0448324, а также при частичном финансировании грантом Президента для поддержки ведущих научных школ РФ № НШ - 1518.2003.4

Заключение Диссертация по теме "Микробиология", Дорошенко, Елена Анатольевна

выводы

1. Разработаны методы для обнаружения прорастания спор и развития мицелия актиномицетов в условиях различной влажности. Первый метод заключается в создании определенной влажности воздуха в эксикаторах над насыщенными растворами определенных солей. Препараты спор на предметных стеклах помещались в эксикаторах в термостаты, что исключало возможность выпадения росы на стекла. Во втором методе актиномицеты выращивали на средах при строго фиксированных уровнях давления влаги с применением глицерина.

2. Впервые установлено, что споры некоторых актиномицетов способны прорастать при очень низком уровне влаги (-96,4 МПа, aw 0,50).

3. При исследовании роста актиномицетов на агаризованной среде с различным давлением влаги установлено, что каждому уровню влажности соответствует определенная специфика развития актиномицетов. При влажности -53,6 МПа (aw 0,67) развитие актиномицета ограничивается стадией выхода в трубку. При влажности -22,6 МПа (aw 0,86) и -11,6 МПа (aw 0,92) — большинство актиномицетов образуют микроколонии без воздушного мицелия и спор, а при -2,8 МПа - макроколонии со спорообразованием.

4. При влажности -53,6 МПа (aw 0,67) достоверное выделение СОг отмечено только для некоторых актиномицетов, а при -2,8 МПа (aw 0,98) выделение углекислого газа актиномицетами увеличивается в десятки раз.

5. Культуры, выделенные из почв аридных районов (М chalcea и А. aurantiaca) более устойчивы к действию низких влажностей, чем актиномицеты, выделенные из почв гумидных зон (A. yumaensis и М nigra)

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Дорошенко, Елена Анатольевна, Москва

1. Аксенов С.И. Состояние воды и ее роль в динамике биологических структур. Дисс. докт. физ.-мат. наук. М.: МГУ. 1978. 282 с.

2. Аксенов С.И. Вода и ее роль в регуляции биологических процессов. М.: Наука. 1990.117 с.

3. Алиханян С.И. Селекция промышленных микроорганизмов. М.: Наука. 1968. 203 с.

4. Аскоченская Н.А., Петинов Н.С. Структура воды и ее роль в биологических системах. // Успехи современной биологии. 1972. Т. 73. №2. С. 288-306.

5. Асланян Р.Р. Устойчивость клеток актиномицетов к химическим и физическим факторам. Дисс. канд. биол. наук. М.: МГУ. 1978. 166 с.

6. Бекер М.Е., Дамберг Б.Э., Рапопорт А.И. Анабиоз микроорганизмов. Рига: Зинатне. 1981. 253 с.

7. Воронин А.Д. Структурно-функциональная гидрофизика почв. М.: Изд-во МГУ. 1984. 283с.

8. Воронин А.Д. Основы физики почв. Учебное пособие. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1986. 244 с.

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

10. Генджиев М.Г. Характеристика состава грибов микромицетов пустынных областей Туркмении и развитие их при различной активности воды. Дисс. канд. биол. наук. М.: МГУ. 1978. 141 с.

11. Глобус А.М. Экспериментальная гидрофизика почв. Геометеорологическое из-во. Ленинград. 1969. 354 с.

12. Гродзинский Д.М., Гродзинский А.М. Краткий справочник по физиологии растений. Киев: Наукова думка. 1973. 2-е изд. 591 с.

13. Громов Б.В., Павленко Г.В. Экология бактерий. Учебное пособие. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та. 1989. 246 с.

14. А. Добровольская Т.Г., Чернов И.Ю., Лысак JI.B., Зенова Г.М.У Грачева Т.А., Звягинцев Д.Г. Бактериальные сообщества пустыни Каракум: пространственная дисперсия и таксономический состав. // Микробиология. 1994. Т. 63. Вып. 2. С. 334-342.

15. Добровольская Т.Г. Структура бактериальных сообществ почв. М.: ИКЦ «Академкнига». 2002. 282 с.

16. Дэвидсон Дж. Биохимия нуклеиновых кислот. М.: Мир. 1976.362 с. П.Звягинцев Д.Г. Развитие микроорганизмов в тонких капиллярах ипленках. // Микробиология. 1970. Т. 39. Вып. 1. С. 159-166.

17. Звягинцев Д.Г. Взаимодействие микроорганизмов с твердыми поверхностями. М.: Изд-во МГУ. 1973.286 с.

18. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М.: Изд-во МГУ. 1987. 256 с.

19. Звягинцев Д.Г., Зенова Г.М. Экология актиномицетов. М.: ГЕОС. 2001.257 с.

20. Звягинцев Д.Г., ПитрюкА.П. Развитие микроорганизмов в проточных и непроточных капиллярах разной толщины. // Микробиология. 1973. Т. 42. Вып. 1. С. 343-348.

21. Зенова Г.М., Звягинцев Д.Г. Разнообразие актиномицетов в наземных экосистемах. М.: Изд-во МГУ. 2002.132 с.

22. Зенова Г.М., Чернов И.Ю., Грачева Т.А., Звягинцев Д.Г. Структура актиномицетных комплексов в пустыне. // Микробиология. 1996. Т.65. №5. С. 704-710.

23. Иванушкина Н.Е. Влияние температуры и водного потенциала на рост и развитие почвенных грибов. Дисс. канд. биол. наук. М.: МГУ. 1984. 146 с.

24. Калакуцкий Л.В., Агре Н.С. Развитие актиномицетов. М.: Наука. 1977.287 с.

25. Калакуцкий Л.В., Зенова Г.М. Экология актиномицетов. // Успехи микробиологии. 1984. Т. 19. С. 203-222.

26. Кашнер Д. Жизнь микроорганизмов при высоких концентрациях солей и растворенных веществ: галофильные бактерии. В сб.: Жизнь микробов в экстремальных условиях. М.: Мир. 1981. С. 365-425.

27. Красильников Н.А. Лучистые грибки и родственные им организмы. М-Л.: Изд-во АН СССР. 1938. 325 с.

28. Красильников Н.А. Лучистые грибки. М.: Наука. 1970. 535 с.

29. Красильников Г.К., Скоблинская Н.Н. Сорбция воды и набухание монтмориллонита. В сб.: Связанная вода в дисперсных системах. М.: МГУ. 1972. Вып. 2. С. 66-85.

30. Кузнецов В.Д. Изучение изменчивости актиномицетов — продуцентов антибиотиков и др. биологически активных веществ. Антибиотики. 17. №7. 1973. С. 666-671.

31. Кузнецова Т.Т. Влияние температуры и относительной влажности воздуха на рост и развитие эпифитных грибов. В сб.: Микрофлора растений и почв. Новосибирск: Наука. 1973. С. 66-81.

32. Лапиня В.Э. Выживаемость и активность Lactobacillus acidophilum Т20 в процессах обезвоживания и хранения. Автореферат дисс. канд. биол. наук. Рига. 1970.28 с.

33. Лаптева Е.А., Кузнецов В.Д., Калакуцкий Л.В. Жизнеспособность спор Actinomyces spp. при хранении в условиях различной относительной влажности. // Микробиология. 1972. Т. 41. Вып. 5. С. 845-849.

34. Ленинджер А. Основы биохимии. Т.1. Пер. с англ. М.: Мир. 1985. 367 с.

35. Лихачев А.Н. Грибы рода Botrytis Micheli {Fungi, Deuteromycota). Биология, экология, микроэволюция. Дисс. докт. биол. наук. М.: МГУ. 2000. 351 с.

36. Максимов Н.А. Развитие учения о водном режиме и засухоустойчивости растений от Тимирязева до наших дней. Избранные работы по засухоустойчивости и зимостойкости растений. М.: Изд-во АН СССР. 1952. Т.1. С. 21-54.

37. Марфенина О.Е. Антропогенная экология почвенных грибов. М.: Медицина для всех. 2005. 195 с.

38. Мирчинк Т.Г. Почвенная микология. Учебник. М.: Изд-во МГУ. 1988. 220 с.

39. Орлеанский В.К., Колотилова Н.Н., Зенова Г.М., Манучаров А. С. Участие микрофлоры в почвообразовательном процессе. В сб.: Водные экосистемы и организмы. М.: МАКС Пресс. 2004. С 72.

40. Панасенко В.Т. Экология почвенных грибов. // Микробиология. 1944. Том 13.Вып.4. С. 158-169.

41. Перт С.Д. Основы культивирования микроорганизмов и клеток. М.: Мир. 1978. 331 с.

42. Писаренко Н.Ф. Некоторые механизмы адаптации микроорганизмов к условиям низкой влажности. // Успехи микробиологии. 1977. Вып. 12. С. 122-135.

43. Полянская Л.М. Популяция Streptomyces olivocenereus в почвах разных типов. Дисс. канд. биол. наук. М.: МГУ. 1978. 136 с.

44. Роде АЛ. Почвоведение. М.: Гослесбумиздат. 1955. 524 с.

45. Роде А А. Основы учения о почвенной влаге. JL: Гидрометеоиздат. 1965. Т.1. 663 с.

46. Сабинин Д.А. О значении корневой системы в жизнедеятельности растений. М.-Л.: Изд-во АН СССР. 1949. 512 с.

47. Слейчер Р. Водный режим растений. М.: Мир. 1970.365 с.

48. Смит Д. Значение воды для микроорганизмов в почве. В сб.: Жизнь микробов в экстремальных условиях. М.: Мир. 1981. С. 426 439 .

49. Степанов АЛ, Лысак JI.B. Методы газовой хроматографии в почвенной микробиологии. Учебно-методическое пособие. М.: МАКС Пресс. 2002. 86 с.

50. Судницын И.И. Экологическая гидрофизика почв. Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ. 1995. 80 с.

51. Судницын И.И. Экологическая гидрофизика почв. Часть I: Гидрофизические свойства почв и методы их исследования. Дубна: Международный ун-т природы, общества и человека «Дубна». 1999. 108 с.

52. Терехов А.С. Экологические ниши почвенных актиномицетов. Дисс. канд. биол. наук. М.: МГУ. 2003. 126 с.

53. Триггер Е.Г., Полянская JI.M., Кожевин П.А., Звягинцев Д.Г. Ауторегуляция прорастания спор стрептомицетов (в бедных и богатых средах). // Микробиология. 1991. Т 60. №3. С. 461-466.

54. Федюкина Г.Н. Оценка качества сухих биопрепаратов методом ЯМР-релаксации. Автореферат дисс. канд. хим. наук. М: РХТУ им. Д. И. Менделеева. 2004.19 с.

55. Хипполь П., Шлейх Т. Влияние нейтральных солей на структуру и конформационную стабильность макромолекул в растворе. В сб.: Структура и стабильность биологических макромолекул. М.: Мир. 1973. С. 320-481.

56. Adebayo А.А., Harris R.F., Gardner W.R. Turgor pressure of fungal mycelia. //Trans. Br. Mycol. Soc. 1971. V. 57. P. 145-151.

57. Anton J., Rossello-Mora R., Rodriguez-Valera F., Amann R. Extremely halophilic Bacteria in crystallizer ponds from solar salterns. // Applied and Environmental Microbiology. 2001. V. 67. №4. P. 1902-1910.

58. Ben-Amotz A., Avron M. The role of glycerol in the osmotic regulation of the halophilic alga Dunaliella parva. // Plant Physiology. 1973. 51. P. 875-878

59. Bernstein L. Osmotic adjustments of plants to saline media. 2. Dynamic phase. //American Journal of Botany. 1963. V. 50. №4. P. 360-370.

60. Boylen C. W. Survival of Arthrobacter crystallopoites during prolonged periods of extreme desiccation. // Journal Bacteriol. 1973. 113. P. 33-57.

61. Brock T.D. Effect of water potential on a Microcoleus (Cyanophyceae) from a desert crust. // Journal Phycol. 1975a. 11. P. 316-320.

62. Brock T.D. The effect of water potential on photosynthesis in whole lichens and in their liberated algal components.// Planta. 1975b. 124. P. 13-23

63. Buchanan R.E., Gibbons N.E. Bergey's Manual of Determinative Bacteriology. 8th Edition. Baltimore. Williams&Wilkins Co. 1974. 804 p.

64. Christian J.H.B., Waltho J.A. The water relations of Staphylococci and Micrococci. // Journal of Applied Bacteriology. 1962. V.25. №3. P. 369-377.

65. Caldwell J.Y., Trinci A.P.J. The growth unit of the mould Geotrichum candidum. II Archiv fur Microbiologie. 1973. V. 88. P. 1-10.

66. Dereu J. C., Rombouts F.M., Griffiths A.M., Nout M.J.R. Effect of oxygen and carbon dioxide on germination and growth of Rhizopus oligosporus on model media and soy beans. // Applied microbiology and biotechnology. 1995. V. 43. Iss. 5. P. 908-913.

67. DixN.J., Webster M. Fungal ecology. London. Chapman and Hall. 1995. 497 p.

68. Domsch K.H., Gams W., Anderson Т.Н. Compendium of soil fungi. Academic Press. London. 1993. V. 1. 859 p.

69. Duchaine C., Lavoie MC.y Cormier Y. Efficts of a bacterial hay preservative (Pediococcus pentosaceus) on hay under experimental storage conditions. // Applied and Environmental Microbiology. 1995. Vol. 61. № 12. P. 4240-4243.

70. Dubey H.D. Effect of soil moisture levels on nitrification. // Can. J. Microbiol. 1968. V. 14. P. 1348-1350.

71. DuBois J. D., Kapustka L.A. Water potential effects of N2 fixation in cyanobacteria. // Ohio Journal of Science. 1980. V. 80. Program abstract. P. 26.

72. Gochnauer M.B., Leppard G.G., Komaratat P., Kates M., Novitsky 71, Kushner D.J. Isolation and characterization of Actinopolyspora halophila, gen. et sp. nov., an extremely halophilic actinomycete. // Czn. J. Microbiol. 1975. 21. P. 1500-1511.

73. Griffin D.M. Soil moisture and the ecology of soil fungi. // Biol. rew. 38. 1963. P. 141-166.

74. Griffin D.M. Soil water in the ecology of fungi. // Ann. Rev. Phytopathol. 1969. №7. P. 289-310.

75. Griffin D. M. Ecology of soil fungi. London. Chapman and Hall. 1972. 193 p.

76. Hayakawa M.f Sadakata Т., Kajiura Т., Nonomura H. New methods for the highly stltctive ixolation of Micromonospora and Micobispora from soil. // J. of Fermentation and Bioengineering. 1991. V. 72 (5). P. 320-326.

77. Heintzeler I. Das Wachstum der Schimmelpilze in Abhangigkeit von der Hydraturverhaltnissen unter verschiedenen Aussenbedingungen. // Arch. Mikrobiol. 1939. №10. P. 92-132.

78. Hocking A.D., Pitt J.T. Water relations of some Penicillium species at 25°C. // Transactions of the British Mycological Society. 1979. V. 73. №1. P. 141-145.

79. Jackson A.M., Ball A.S. Importance of environmental factors on the growth of Thermoactinomyces thalpophilus. // Soil Biol. Biochem. 1998. V. 30. № 10-11. P. 1243-1249.

80. Kalakoutskii L. V., Pouzharitskaja L.M. / Actinomycetales: Characteristics and Practical Importance. G. Sykes, F.A. Skinner (Eds). London — New York. Acad. Press. 1973. P. 155-169.

81. Korpi A., Pasanen Al., Pasanen P. Volatile compounds originating from mixed microbial cultures on building-materials under various humidity. // Applied and environmental microbiology. 1998. Vol. 64. №8. P. 2914-2919.

82. Marin S., Sanchis K, Seenz R., Ramos A.Y., Vinas I., Magan N. Ecological determinants for germination and growth of some Aspergillus and Penicillium spp. from Maize Grain. // J. of Applied Microbiology. 1998. V. 84. Iss.l. P. 25-36.

83. Mislives P.B., Tuite /. Temperature and relative humidity requirements of species of Penicillium isolates from yellow dent corn kernels. // Mycology. 1970. V. 62. №1. P. 75-80.

84. Pfefferle СTheobald U., Gurtler H.y Fiedler Н.Р. Improved secondary metabolite production in the genus Streptosporangium by optimization of the fermentation conditions. // Journal of biotechnology. 2000. V. 80. P. 135-142.

85. Pitt J.I., Christian J.H.B. Water relations of xerophilic fungi isolated from prunes. // Applied microbiology. 1968. V. 16. № 12. P. 1853-1858.

86. Saad R.R. Effect of water activity on growth and lipids of xerophilic fungi Aspergillus repens and Aspergillus amstelodami. II Zentralblatt fuer mikrobiologie. 1992. V. 147. № 1/2. P. 61-64.

87. Samson R.A., Hoekstra E.S., Frisvad J.C., Filtenborg O. Introduction to Food- and Airborne Fungi. 6th ed. Centraalbureau voor Schimmelcultures. Utrecht. 2002. 256 p.

88. Shindler D. В. Physiology and enzymatic aspects of moderately halophilic microorganisms. Ph. D. Thesis. University of Ottawa. 1976. 186 p.

89. Skinner F.A. A method for distinquishing between viable spores and mycelial fragments of actinomycetes in soil. // J. Gen. Microbiol. 1951. V. 5. P. 159-166.

90. Sprent J.I. The effects of water stress on nitrogen-fixing root nodules. // New Phytol. 1971. V.70. P. 9-17.

91. Steinberg M.P., Leung H., Some application of wide-line and pulsed n. m. r. in investigations of water in foods. In: Water relations of foods. Lonlon New York - San Francisco. Acad. Press. 1975. P. 233-248.

92. Stotzky G., Norman A.G. Factors limiting microbial activities in soil. I. The level of substrate, nitrogen and phosphorus. // Archiv. ffir Microbiology. 1964. 40. №4. P. 341-369.

93. The Prokaryotes. A Handbook on the Biology of Bacteria. Ecophysiology, Isolation, Identification, Applications / Eds. Balows A. et al. New York: Springer—Verlag. 1991. 1157 p.

94. Vidal C., Fargues J., Lacey L.A. Intraspecific variability of Paecilomyces fumosoroseus effect of temperature on vegetative growth. // Journal of Invertebrate Pathology. 1997. V. 70. Iss. 1. P. 18-26.

95. Williams S.T., Shameemullah M., Watson E.T., May field C.I.

96. Studies on the ecology of actinomycetes in soil. VI. The influence of moisture tension on growth and survival. // Soil Biol. Biochem. 1972. № 4. P. 215-225.

97. Zalar P., de Hoog G.S., Schroers H-J., Frank J.M., Gunde-Cimerman N. Taxonomy and phylogeny of the xerophilic genus Wallemia (Walleniomycetes and Wallemiales, cl. et ord. nov.) // Antonie van Leeuwenhoek. 2005. 87. p. 311-328.