БІОРІЗНОМАНІТНІСТЬ МІКРОБІОМУ РИЗОСФЕРИ СОЇ ЗА ЗАСТОСУВАННЯ ФУНГІЦИДІВ ТА ІНОКУЛЯЦІЇ МІКРОБНИМ ПРЕПАРАТОМ ЕКОВІТАЛ

Г. О. Іутинська, Л. В. Титова, О. Г. Пінаєв, Є. Є. Андронов, С. В. Вознюк

Анотація


Біорізноманітність ґрунтових мікроорганізмів в агроекосистемах відіграє ключову роль у стабілізації та збереженні родючості ґрунтів, підвищенні продуктивності рослин. Мета. Вивчити різноманітність філумів мікробіому темно-сірого підзолистого ґрунту у ризосфері сої, насіння якої оброблене фунгіцидами з подальшою інокуляцією комплексним мікробним препаратом Ековітал. Методи. Молекулярно-біологічні, піросеквенування ПЦР- ампліфікатів ділянки V4 гена 16S рРНК. Результати. У мікробіомі ризосфери сої ідентифіковано 20 філумів, 28 класів і 44 порядки бактерій, а також один філум, один клас і два порядки архей. Представленість філуму Proteobacteria зростала з 26,2% у контрольному варіанті до 35,8–37,6% у варіантах з обробкою фунгіцидами та інокуляцією, а філумів Bacteroidetes, Firmicutes и Acidobacteria – з 1,5%, 2,1% та 11% у контрольному варіанті до 3,5–5,4%, 2,6–4,7% і 12,8–13,3%, відповідно, в усіх варіантах обробки. Збільшення індексів біорізноманітності (Шеннона і Менхініка) та зниження індексів переважання (Сімпсона і Бергера-Паркера) вказують на зростання біорізноманітності у варіантах із застосуванням комплексного інокулянта Ековітал, а також фунгіцидів з Ековіталом. Висновки. Комплексна інокуляція і її застосування з фунгіцидами сприяли збільшенню біорізноманітності прокаріот у ризосфері сої.

Ключові слова


мікробіом; біорізноманітність; ризосфера сої; піросеквенування; інокуляція; фунгіциди

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Schloss PD, Handelsman J. Toward a census of bacteria in soil. PLOS Computational Biology. 2006; (2): 786-793.

Usman S, Muhammad Y, Chiroman AM. Roles of soil biota and biodiversity in soil environment – а concise communication. Eurasian J Soil Sci. 2016; 5 (4): 255- 265.

Gougoulias C, Clark JM, Shaw LJ. The role of soil microbes in the global carbon cycle: tracking the below-ground microbial processing of plant-derived carbon for manipulating carbon dynamics in agricultural systems. J Sci Food Agric. 2014; (94): 2362-2371.

Boyle SA, Yarwood RR, Bottomley PJ, Myrold DD. Bacterial and fungal contributions to soil nitrogen cycling under Douglas fir and red alder at two sites in Oregon. Soil Biology and Biochemistry. 2008; (40): 443-451.

Aislabie J, Deslippe JR. Soil microbes and their contribution to soil services. Dymond JR ed. Ecosystem services in New Zealand – conditions and trends.Manaaki Whenua Press, Lincoln, New Zealand. 2013: 143-162.

Hartmann A, Rothballer M, Schmid M, Hiltner L. A pioneer in rhizosphere microbial ecology and soil bacteriology research. Plant and Soil. 2007; 312(1-2): 7-14.

Handelsman J. Metagenomics: application of genomics to uncultured microorganisms. Microbiology and Molecular Biology Reviews. 2004; 68(4): 669‑685.

Rincon-Florez VA, Carvalhais LC, Schenk PM. Culture-Independent Molecular Tools for Soil and Rhizosphere Microbiology. Diversity. 2013; (5): 581‑612.

Fakruddin MD, Chowdhury A, Nur Hossain MD, Bin Mannan KS, Mazumdar RM. Pyrosequencing – principles and applications. International Journal of Life Science and Pharma Research. 2012; 2 (2): 65-76.

Hussain S, Siddique T, Saleem M, Arshad M, Khalid A. Impact of Pesticides on soil microbial diversity, enzymes, and diochemical reactions. Advances in Agronomy. 2009; 102(1):159-200.

Loa C-C. Effect of pesticides on soil microbial community. Journal of Environmental Science and Health (Part B). 2010; (45): 348-359.

Patent UA 101388 C2 (Ukraine), IPS (2013.01) C 05 F 11/100, C 12 P 39/00. Complex microbial bioformulation Ecovital for leguminous crops seeds inoculation. Tytova LV, Leonova NO, Brovko IS, Iutynska GA. Pub. 25.03.2013, Bull. N 6.

Sequencing Method Manual for GS Junior Titanium Series. Method Manual. 454 Life Sciences Corp. A Roche Company Branford. 2012. 26 p.

emPCR Amplification Method Manual. Lib-L for GS Junior Titanium Series. Method Manual. 454 Life Sciences Corp. A Roche Company Branford. 2012. 12 p.

Kuczynski J, Stombaugh J, Walters WA, Gonzalez A, Caporaso JG, Knight R. Using QIIME to analyze 16S rRNA gene sequences from Microbial Communities. Curr Protoc. In Bioinformatics. 2012. 28 p.

Sugiyama A, Ueda Y, Zushi T, Takase H, Yazaki K. Changes in the bacterial community of soybean rhizospheres during growth in the field. PLOS ONE. 2014; 9(6): 1-9. (www.plosone.org).

Li X, Sun M, Zhang H, Xu N, Sun G. Use of mulberry–soybean intercropping in salt-alkali soil impacts the diversity of the soil bacterial community. Microbial Biotechnology. 2016; 9(3): 293-304.

Van Der Heijden MG, Bardgett RD, Van Straalen NM. The unseen majority: soil microbes as drivers of plant diversity and productivity in terrestrial ecosystems. Ecol Lett. 2008; (11): 296-310.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Schloss P.D., Handelsman J. Toward a census of bacteria in soil // PLOS Computational Biology. – 2006. – № 2. – P. 786–793.

Usman S., Muhammad Y., Chiroman A.M. Roles of soil biota and biodiversity in soil environment – а concise communication // Eurasian J Soil Sci. – 2016. – 5, №4. – Р. 255–265.

Gougoulias C., Clark J.M., Shaw L.J. The role of soil microbes in the global carbon cycle: tracking the below-ground microbial processing of plant-derived carbon for manipulating carbon dynamics in agricultural systems // J Sci Food Agric. – 2014. – №94. – Р. 2362–2371.

Boyle S.A., Yarwood R.R., Bottomley P.J., Myrold D.D. Bacterial and fungal contributions to soil nitrogen cycling under Douglas fir and red alder at two sites in Oregon // Soil Biology and Biochemistry. – 2008. – № 40. – Р. 443–451.

Aislabie J., Deslippe J.R. Soil microbes and their contribution to soil services // Dymond J.R ed. Ecosystem services in New Zealand – conditions and trends. Manaaki Whenua Press, Lincoln, New Zealand. – 2013. – Р. 143–162.

Hartmann A., Rothballer M., Schmid M., Hiltner L. A pioneer in rhizosphere microbial ecology and soil bacteriology research // Plant and Soil. – 2007. – 312, №1–2. – Р. 7–14.

Handelsman J. Metagenomics: application of genomics to uncultured microorganisms // Microbiology and Molecular Biology Reviews. – 2004. – 68, № 4. – Р. 669–685.

Rincon-Florez V.A., Carvalhais L.C., Schenk P.M. Culture-Independent Molecular Tools for Soil and Rhizosphere Microbiology // Diversity. – 2013. – № 5. – Р. 581–612.

Fakruddin M.D., Chowdhury A., Nur Hossain M.D., Bin Mannan K.S., Mazumdar R.M. Pyrosequencing – principles and applications // International Journal of Life Science and Pharma Research. – 2012. – 2, № 2. – Р. 65–76.

Hussain S., Siddique T., Saleem M., Arshad M., Khalid A. Impact of Pesticides on soil microbial diversity, enzymes, and diochemical reactions // Advances in Agronomy. – 2009. – 102, № 1. – Р. 159–200.

Loa C-C. Effect of pesticides on soil microbial community // Journal of Environmental Science and Health (Part B). – 2010. – №45. – Р. 348–359.

Patent UA 101388 C2 (Ukraine), IPS (2013.01) C 05 F 11/100, C 12 P 39/00. Complex microbial bioformulation Ecovital for leguminous crops seeds inoculation. Tytova LV, Leonova NO, Brovko IS, Iutynska GA. Pub. 25.03.2013, Bull. N 6.

Sequencing Method Manual for GS Junior Titanium Series. Method Manual. 454 Life Sciences Corp. A Roche Company Branford. – 2012. – 26 p.

emPCR Amplification Method Manual. Lib-L for GS Junior Titanium Series. Method Manual. 454 Life Sciences Corp. A Roche Company Branford. – 2012. – 12 p.

Kuczynski J., Stombaugh J., Walters W.A., Gonzalez A., Caporaso J.G., Knight R. Using QIIME to analyze 16S rRNA gene sequences from Microbial Communities. Curr Protoc. In Bioinformatics. – 2012. – 28 p.

Sugiyama A., Ueda Y., Zushi T., Takase H., Yazaki K. Changes in the bacterial community of soybean rhizospheres during growth in the field // PLOS ONE. – 2014. – 9, №6. – Р. 1–9. (www.plosone.org).

Li X., Sun M., Zhang H., Xu N., Sun G. Use of mulberry-soybean intercropping in salt-alkali soil impacts the diversity of the soil bacterial community // Microbial Biotechnology. – 2016. – 9, № 3. – Р. 293–304.

Van Der Heijden M.G., Bardgett R.D., Van Straalen N.M. The unseen majority: soil microbes as drivers of plant diversity and productivity in terrestrial ecosystems // Ecol Lett. – 2008. – № 11. – Р. 296–310.





DOI: https://doi.org/10.18524/2307-4663.2017.1(37).96322

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2076-0558 (Print); 2307-4663 (Online)