Таблица 1. Характеристика объектов исследования
Почва Горизонт или слой, глубина взятия образца, см PHH2O Содержание гумуса, % Характер засоления Район взятия образца
Бурая Aд (0-10) 9.0 0.6 Хлоридно- Монголия,
пустынно-степная сульфатное Южный Гоби,
В1 (10-35) 9.0 1 с небольшим Булган сомон
содержанием соды
Вса (35-50) 8.9 Не определяли
ВСея (50-60) 8.9 »
Сеа (60-70) 9.1 »
Сеа (70-110) 9.1 »
Серо-бурая Э (щебнистый 8.9 0.25 Хлоридно- Монголия,
пустынная панцирь, 0-0.5) сульфатное Южный Гоби,
Ханбогд-Галбын Гоби
К (корочка, 0.5-2.5) 9.0 0.24
Р (подкорковый 9.0 0.31
горизонт, 2.5-6)
В1 (6-18) 9.0 0.39
Вса (0-30) 9.2 Не определяли
ВСса (5-45) Не опре- »
деляли
отложениях. Четко выражен карбонатный горизонт BCa, максимум карбонатов содержится у его верхней границы, карбонаты в этом горизонте проявляются в виде пятен и сплошного пропитывания, форма выделений - мучнистая. Содержание катионов в пустынных почвах Монголии: Mg2+ - не выше 6 мг-экв/100 г почвы; Na+ - не выше 0.5 мг-экв/100 г почвы (Доржготов, 1992) (табл. 1).
В пределах хозяйства Булган сомон бурые пустынно-степные почвы распространены на плоских водораздельных межсайровых пространствах подгорной равнины. В растительном покрове преобладают змеевко-ковыльковые сообщества с аянией (Ajania achilleoides), полынью холодной (Artemisia frígida) и луком многокорневым (Allium polyrrhizum), редкие кустики караганы белокурой (Caragana leucophloa).
Серо-бурые пустынные почвы занимают в Монголии значительную площадь вдоль южной границы. Для них также характерны щелочная реакция по всему профилю, рН колеблется от 8.9 до 9.2; малое содержание гумуса (0.24-0.39%).
Сумма легкорастворимых солей 0.07-0.13% в виде сульфатов и хлоридов натрия. Выражен карбонатный горизонт (Доржготов, 1992) (табл. 1). Отличаются крайне изреженной пустынной растительностью с господством полукустарничков и кустарничков.
Для выделения и дифференцированного учета актиномицетов использовали метод посева из разведений почвенных суспензий на плотные питательные среды: среду с пропионатом натрия (Зенова, 2002), гумус-витаминный агар (Науака-wa, Nonomura, 1984), среду Гаузе 1 (Г-1) (Гаузе и др., 1983) и модифицированные рецепты перечисленных сред. Модификации заключались в повышении концентрции солей МgQ2 и Na2SO4 в средах до 5% и использовании сред со значениями рН 7.2 и 9.0, которые обеспечивали и поддерживали с помощью фосфатной буферной смеси. В среды добавляли нистатин (50 мг/мл) для ограничения роста грибов и налидиксовую кислоту (5 мг/мл) для ограничения роста немицелиальных бактерий. Для приготовления суспензий были использованы образцы бурой пустынно-степной почвы:
Рис. 1. Численность (^ КОЕ/г почвы) разных родов актиномицетов, выделенных из бурой пустынно-степной почвы на разных средах: I - среда с пропионатом натрия, II - гумус-витаминный агар; 1 - Streptomyces, 2 -Мгеготопозрога, 3 -БасеЬагороЬузрога, 4 - Actinomadura, 5 - Microtetraspora, 6 - ТИегтотопозрога, 7 - Мосаг^а, 8 - Dactylosporangium. (Для рис. 1, 2).
горизонты Ад (дерновый), В1 (иллюальный), ВСа (иллювиальный карбонатный), ВССа (переходный карбонатный), ССа (материнская порода карбонатная) и серо-бурой пустынной почвы - горизонт В1 (иллювиальный).
Использовали коэффициенты галофильности (^ш), рассчитываемый как отношение численности стрептомицетов, вырастающих на среде Г-1 с повышенной концентрацией солей (5%), к количеству стрептомицетов, вырастающих на среде Г-1 c традиционно используемым количеством солей, и алкалофильности (К^), рассчитываемый как соотношение численности стрептомицетов, вырастающих на среде со значением рН 9 и количества стрептомицетов, выделяющихся на среде с рН 7.2.
Оптимальные и ограничительные для роста культур стрептомицетов, выделенных из засоленных почв, концентрации №0 и значения рН среды определяли по величине радиальной скорости роста колоний на плотной питательной среде Г-1 с концентрацией №0 1-8% (шаг 1%), и значениями рН среды 4.0-10.0 (шаг 1.0). Расчет радиальной скорости роста колонии Кг проводили по формуле:
^ = ^ - dl)/(t2 - Ь), (1)
где d1 и d2 - диаметр колонии в начальный и конечный моменты измерения соответственно, мм;
t1 и t2 - время начального и конечного измерения, сут. Измерения проводили в 20-кратной повтор-ности.
Проводили предварительную идентификацию выделенных культур актиномицетов согласно Определителям бактерий (Определитель..., 1997; Bergey's manual., 1989; Bergey's manual., 1994) по следующим морфологическим и хемотаксоно-мическим признакам: наличие фрагментации мицелия, образование одиночных или цепочек спор на воздушном и/или субстратном мицелии, наличие спорангиев, подвижность спор, присутствие в гидролизатах целых клеток LL- или мезо-диами-нопимелиновой кислоты (ДАПк) и дифференцирующих сахаров.
Для видовой идентификации стрептомицетов использовали культуральные, морфологические и физиолого-биохимические показатели, согласно определителю актиномицетов (Гаузе и др., 1983).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Численность актиномицетов, выделенных из пустынных почв Монголии, колеблется от тысяч до сотен тысяч в зависимости от типа почвы и среды выделения. Использование гумус-витаминного агара для выделения актиномицетов из исследуемых почв позволило выявить количество мицелиальных бактерий на 1-2 порядка большее
lgKOE/r почв
4.4
4.3
4.2
4.1
4.0
3.9
3.8
3.7
3.6
3.5
II Среда выделения
родь:
Рис. 2. Численность (^ КОЕ/г почвы) разных родов актиномицетов, выделенных из серо-бурой пустынной почвы на разных средах.
lgKOE/r почвы 4.0
3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0
Ад
B1
B
Ca
BC
Ca
C,
Ca
Бурая пустынно-степная почва
B1
Серо-бурая пустынная
Рис. 3. Численность (^ КОЕ/г почвы) стрептомице-тов, выделенных из генетических горизонтов Ад, В1, ВСа, ВССа, ССа бурой пустынно-степной почвы и горизонта В1 серо-бурой пустынной почвы на среде Г-1 с разными концентрациями солей и значениями рН: 1 - соль 0.02%, рН 9; 2 - соль 5%, рН 7.2; 3 - соль 5%, рН 9.
I
по сравнению с численностью актиномицетов, выделенных на среде с пропионатом натрия (рис. 1).
В пустынных почвах Монголии обнаружено 8 родов актиномицетов: Streptomyces, Micromonospora, Saccharopolyspora, Actinomadura, Microtet-
Таблица 2. Галофильность и алкалофильность стреп-томицетных комплексов, выявляемых в почвах пустынных степей Монголии
Почва Горизонт Rhal Ralc
Бурая пустын- Ад 1.2 1.0
но-степная
В1 1.1 1.0
ВСа 1.2 1.0
ВССа 1.1 1.0
Сса* 0.9 1.0
Сса** 1.1 1.1
Серо-бурая В1 1.2 1.3
пустынная
Примечание. - коэффициент галофильности, Ralc - коэффициент алкалофильности.
* Глубина взятия образца 60-70 см. ** Глубина взятия образца 70-110 см.
raspora, Thermomonospora, Nocardia, Dactylospo-rangium (рис. 1, 2).
Численность актиномицетов рода Streptomy-ces, выделенных на среде Г-1 из пустынных почв Монголии, колебалась от сотен до тысяч КОЕ/г почвы в зависимости от типа почвы и горизонта (рис. 3).
Численность стрептомицетов, обнаруживаемых в исследуемых почвах, возрастает с увеличением концентрации солей в среде, используемой для выделения актиномицетов. Количество выделенных из почв на модифицированной среде Г-1 (рН 9, концентрация солей ]^С12 и Ка2804 5%) мицелиальных бактерий оказалось более значительным по сравнению с их численностью на среде Г-1 с рН 9 и содержанием солей 0.02% (рис. 3). ЯЬа1 для стрептомицетных комплексов бурой пустынно-степной и серо-бурой пустынной почв колебался от 0.9 до 1.2 в зависимости от типа и горизонта почвы (табл. 2). Очевидно, в исследуемых почвах существует комплекс гало-фильных стрептомицетов, получающих возможность развиваться при высеве почвенной суспензии на среду, содержащую повышенные концентрации соли. При повышении значения рН среды, используемой для выделения стрептомицетов (рН 9.0), численность мицелиальных бактерий не изменялась или несколько увеличивалась по сравнению с количеством стрептомицетов, выявляемых на среде со значением рН 7.2 и аналогичным содержанием солей (5%) (рис. 3).
Рис. 4. Видовое разнообразие стрептомицетного комплекса (%), выделяемого из бурой пустынно-степной почвы на среде с разными концентрациями солей и значениями рН: а - соль 0.02%, рН 9.0; б — соль 5%, рН 7.2; в - соль 5%, рН 9; 1 - Cinereus Chromogenes, 2 - Cinereus Achromogenes, 3 - Roseus, 4 - Imperfectas.
A„
B1 BCa BCCa
C
Ca
30% 40% 39%
• •
70% 60% 61%
© 88'
40% 30% 5%
(> «I
30% 65'
15% (6)
O
85%
7% 3%
13% 23%
26% 54% 74'
48%
2%_ 50%
42% 47%
11%
10% (в)
1 2
□ 3 90%° 4
Ralc для стрептомицетных комплексов исследованных почв колебался в пределах от 1.0 до 1.3 в зависимости от типа и горизонта почвы (табл. 2). Таким образом, в стрептомицетных комплексах исследуемых почв присутствовали алкалофиль-ные стрептомицеты, выявляемые при высеве почвенной суспезии на питательную среду, имеющую значение рН 9.
В стрептомицетном комплексе бурой пустынно-степной и серо-бурой пустынной почв доминируют виды, объединенные в секцию Cinereus серию Chromogenes (рис. 4). Высокая концентрация солей в среде выделения (5%) выявила присутствие в стрептомицетном комплексе исследуемых почвы галофильных видов, принадлежащих к секции Imperfectas (рис. 46, в). Сочетание высокой концентрации солей (5%) и высокого значения рН (9) в среде выделения способствовало обнаружению в комплексе горизонта Ад бурой пустынно-степной почвы галоалкалофильных видов, принадлежащих к секции Roseus (рис. 4в). В глубоких горизонтах бурой пустынно-степной почвы
при посеве на среду с 5%-ной концентрацией солей и рН 9 в стрептомицетном комплексе увеличивалась доля видов секции Imperfectas по сравнению с долей этих стрептомицетов, выделяемых на Г-1 с 5%-ной концентрацией солей и рН 7.2. В целом, увеличение концентрации солей и рН в среде выделения способствовало выявлению более широкого видового разнообразия стрептомицетов в бурой пустынно-степной почве Монголии.
Из бурой пустынно-степной суглинистой почвы Монголии выделены три культуры стрептомицетов Streptomyces fulvissimus штамм 1, S
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.