Полнопрофильный анализ микробиома целинного светлого солонца Джаныбекского стационара | Почвенный институт им. В.В. Докучаева

Полнопрофильный анализ микробиома целинного светлого солонца Джаныбекского стационара

Т. И. Чернов, А. К. Тхакахова, М. П. Лебедева, О. В. Кутовая

Почвенный институт им. В.В. Докучаева,
119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 2

Проведено исследование структуры микробиома целинного светлого гидрометаморфизованного мелкого солонца с использованием молекулярно-генетических (анализ прокариотного метагенома) и культуральных методов. Выявлена резкая дифференциация прокариотного разнообразия (по количеству OTU, индексу Шеннона и Chao1) по профилю. Отмечаются общие черты микробиомов солонцового горизонта и нижней части профиля (низкое биоразнообразие, доминирование некоторых представителей филума Proteobacteria). Необычно высокую (почти 20% сообщества) долю в надсолонцовом горизонте почвы занимают археи группы Thaumarchaeota.

Ключевые слова: солонцы, метагеном, почвенные микроорганизмы, пиросеквенирование, 16S рРНК, Archaea, биоразнообразие.


A comprehensive analysis of the microbiome in the complete profile of virgin light-colored solonetz soil at the territory of Dzhanybek experimental station

Т. I. Chernov, А. К. Tkhakakhova, М. P. Lebedeva, О. V. Kutovaya

V. V. Dokuchaev Soil Science Institute, 119017 Moscow, Pyzhevskii, 7, bld. 2

Under study was the microbiome structure in virgin light-colored hydromorphized solonetz soil by using molecular-genetic (analysis of prokaryotic metagenome) and cultural methods. It is shown that the prokaryotic diversity (according to OTU amount, Shennon index and Chao1) is gradually decreasing downwards the soil profile. Common features of microbiomes are found to be in the solonetz horizon and the lower part of the profile (low biodiversity, some Proteobacteria are dominant). A higher share (almost 20% of the community) of Archaea from the group of Thaumarchaeota is observed in the horizon overlying the solonetz one.

Keywords: solonetz soil, metagenome, soil microorganisms, pyrosequencing, 16S рРНК, Archaea, biodiversity.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Андронов Е.Е., Пинаев А.Г., Першина Е.В., Чижевская Е.П. Выделение ДНК из образцов почвы (методические указания). СПб: ВНИИСХМ РАСХН, 2011. 27 с.
  2. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
  3. Лебедева М.П., Конюшкова М.В. Временные изменения микропризнаков в целинных и мелиорированных солонцах Джаныбекского стационара // Почвоведение. 2011. № 7. С. 1–14
  4. Классификация и диагностика почв России. 2004. Ойкумена. 342 с.
  5. Першина Е.В., Тамазян Г.С., Дольник А.С., Пинаев А.Г., Сергалиев Н.Х., Андронов Е.Е. Изучение структуры микробного сообщества засоленных почв с использованием высокопроизводительного секвенирования // Экологическая генетика. 2012. Т. Х. № 2. С. 31–38.
  6. Роде А.А., Польский М.Н. Почвы Джаныбекского стационара, их морфологическое строение, механический и химический состав и физические свойства // Тр. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. М.: Изд-во АН СССР, 1961. Т. 56. С. 3–214.
  7. Сапанов М.К. Синхронность изменения уровней Каспийского моря и грунтовых вод в Северном Прикаспии во второй половине XX в. // Известия РАН. Сер. географическая. 2007. № 5. С. 82–87.
  8. Bates S., Berg-Lyons D., Caporaso J.G., Walters W. A., Knight R., Fierer N. Examining the global distribution of dominant archaeal populations in soil // ISME J. 2011. № 5. P. 908–917.
  9. Caporaso J.G., Kuczynski J., Stombaugh J. et al. QIIME allows analysis of high throughput community sequencing data // Nature methods. 2010. V. 7(5). P. 335–336.
  10. Microbiology of extreme soils / Eds. Dion P., Nautiyal C.S. Berlin/Heidelberg: Springer, 2008. 369 p.
  11. World Reference Base for Soil Resources. 2006, FAO, Rome. 128 р.

REFERENCES

  1. AndronovE.E., Pinaev A.G., PershinE.V., ChizhevskayaE.P. Mark-of DNA from soil samples (guidelines), St. Petersburg: ARRIAM Agricultural Sciences, 2011, 27 p.
  2. Classification and diagnosis of soil Russia. Smolensk: Oikumena, 2004, 342 p.
  3. LebedevaM.P., KonyushkovaM.V. Temporal Changes in the Microfabrics of Virgin and Reclaimed Solonetzes at the Dzhanybek Research Station,Eurasian Soil Science, 2011, Vol. 44, No. 7, pp. 753–765
  4. Klassifikatsiya i diagnostikapochvRossii. 2004. Oikumena. 342 p.
  5. PershinaE.V., TamazianG.S., DolnikA.S., Pinaev A.G., SergalouN.H., AndronovE.E. Studying the structure of soil microbial community in saline soils by high-throughput pyrosequencing, Russian J. Genetics: Applied Research, 2012, Т. Х, No 2, pp. 31–38.
  6. Rode A.A., Polish M.N. Soil Dzhanybek hospital, their sea-fologicheskoe structure, mechanical and chemical composition and the physical properties, Proc. Soils. Inst them. V.V.Dokuchaev, Moscow: AN SSSR, 1961. 56. T. S. 3-214.
  7. SapanovM.K. Synchronicity Caspian Sea level change and groundwater in the North Caspian region in the second half of the XX century,Izvestiya RAS, Ser. Geographic,2007,No 5,pp. 82-87.
  8. Bates S., Berg-Lyons D., CaporasoJ.G., Walters W.A., Knight R., Fierer N. Examining the global distribution of dominant archaeal populations in soil, ISME J., 2011, No 5, pp. 908–917.
  9. CaporasoJ.G., Kuczynski J., Stombaugh J. et al. QIIME allows analysis of high throughput community sequencing data, Nature methods, 2010, Vol. 7(5), pp. 335–336.
  10. Microbiology of extreme soils,Eds. Dion P., NautiyalC.S. Berlin/Heidelberg: Springer, 2008, 369 p.
  11. World Reference Base for Soil Resources. 2006, FAO, Rome. 128 р.