WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 16 |

Сысоева ольга валерьевна факторы, влияющие на микробиоту раствора для выращивания растений в экспериментальной модели экологической системы жизнеобеспечения специальность 03.02.08

-- [ Страница 2 ] --

Работа включает рисунков и 40 таблиц, состоит из введения, 3 глав (обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты и их обсуждение), выводов, практических рекомендаций, списка литературы, содержащего ссылки на источников, из которых 60 – на иностранных языках, и приложения, содержащего 1 рисунок и 2 таблицы.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. 1 Взаимодействие растений с микроорганизмами Взаимоотношения между микроорганизмами и растениями сложны и многообразны. Значительное число работ посвящено изучению этого вопроса (Возняковская, 1969; Мишустин, 1975; Сомов и др., 1988; Tirranen, 2001;

Minhetal., 2004; Narulaetal., 2009).

Роль взаимодействия растений с ассоциацией микроорганизмов микроорганизмов ещ предстоит выяснить (Кожевин, 2000; Маркова, Турская, 2012).

Сосуществование макро- и микроорганизмов носит противоречивый характер. В одном случае ассоциация способствует возникновению тех или иных инфекционных заболеваний, вызываемых микроорганизмами взаимодействие партнеров, которое позволяет им выживать в среде обитания (Chenetal., 2006).

микроорганизмов (бактериями, актиномицетами, грибами и дрожжами) (Возняковская, 1969).

В фитоценозах за счет симбиоза с микроорганизмами растения растительноядных животных (Экспериментальная экология, 1991; Блинков, 2011), а иногда регуляцией роста и развития (Minhetal., 2004; Traquair, White, 2005).

Мир микроорганизмов служит посредником между живой и неживой средой на Земле (Игнатов, 2005). Обмен между различными уровнями биосферы в значительной мере определяется взаимодействием разнообразных микроорганизмов с растениями, животными и человеком (Игнатов, 2005; Воробьев и др., 2010).

Следует отметить, что среди микроорганизмов встречаются как фитопатогенные бактерии, оказывающие отрицательное воздействие на растение (Берестецкий, 2008), так и микроорганизмы – антагонисты фитопатогенных бактерий, оказывающие положительное влияние на растительный организм (Билай и др., 1988; Захарченко и др., 2010).

наблюдается у некоторых микроорганизмов бактериального и грибного происхождения, например, представителями отрядов Azotobacteriaceae, Bacillaceae, Pseudomonadaceae, Trichodermaи других (Лархер, 1978).

Симбиотические микроорганизмы растений исследуются в связи с процессами фиксации атмосферного азота клубеньковыми бактериями бобовых растений (Экспериментальная… под ред. В.И. Кефели, В.Н.

Кудеярова, 1991; Игнатов, 2005).

Продукты жизнедеятельности микроорганизмов имеют различное значение для жизни растения. Одни виды микробов, развивающиеся на корнях, являются активаторами, основными продуцентами различных физиологически активных веществ (Блинков, 2011), которые стимулируют рост растения (Маркова, Гарипова, 2011) и синтез ими биологических соединений (Лшина и др., 2011). Другие виды являются ингибиторами, они образуют токсические вещества, угнетая рост и развитие растений или подавляя те или иные их функции (Фундаментальная фитопатология, под ред. Ю.Т. Дьякова, 2012). Третьи оказывают защитное действие своими метаболитами, повышая засухоустойчивость растений, сопротивляемость воздействию УФ-излучения (Мартыненко, Архипова, 2011; Панова и др., 2011). Возможно положительное влияние микроорганизмов (Куан, 2011) на продуктивность растений за счет стимуляции ассоциированной с растением микробиоты (Ржевская, Теплицкая, 2011).

Положительное влияние ассоциативных микроорганизмов на растения включает в себя как опосредованную стимуляцию роста растений за счет вытеснения и подавления почвенных фитопатогенов путем продуцирования соединений, ингибирующих патогенную микрофлору (Торотенкова и др., 2009; Ветошкина и др., 2011), так и непосредственную стимуляцию - за счет синтеза микроорганизмами различных экзометаболитов, фитогормонов, которые проникают в растения и оказывают влияние на биохимические процессы (Цавкелова и др., 2006).

1.2 Микробиота почв Взаимоотношения высших растений и почвенных микроорганизмов являются одной из интереснейших и сложнейших проблем биологии (Звягинцев и др., 1999).

Микроорганизмы обнаруживаются в окружающей природной среде практически повсеместно. Однако из всех известных сред обитания наиболее богаты как количественно, так и качественно почвы, в одном грамме которых может находиться до 10 миллиардов бактерий и более (Мишустин, 1975;

Современная микробиология… под ред. Й. Ленглера, Г. Древса, Г. Шлегеля, Т.1, Т.2, 2005).

Длина грибного мицелия в грамме почвы может превышать несколько тысяч метров (Красильников, 1958; Мирчик, 1988). Микробная биомасса, несмотря на микроскопические размеры, достигает от 10-15 г/м2 в тундровой зоне до 30 г/м2 в лесных почвах (Ковда, 1988; Добровольский, Никитин, 2000).

Основными представителями почвенной микрофлоры являются бактерии, актиномицеты, микроскопические грибы. Бактерии способны очень быстро размножаться при поступлении свежего органического вещества.

спорообразующие. Поэтому бациллы встречаются на более поздних этапах сукцессии. К тому же бациллы, как и микроскопические грибы, обладают более мощным ферментативным аппаратом и могут питаться веществами, недоступными неспороносным бактериям (Амбулос и др., 1992).

Большинство почвенных бактерий относится к сапрофитам. Структура сообщества микроорганизмов в большой степени определяется содержанием органического вещества (Красильников, 1958; Мишустин, 1975; Мергель и др., 1996; Кожевин, 2000; Коростелва, Кощаев, 2013).



формировании плодородия почвы (Фокин и др., 1999). Микроорганизмы, населяющие любую почву, очень разнообразны и часто их физиологические свойства не совместимы для одной среды обитания. Но почва является гетерогенной системой из множества различных сред обитания, обладающих различными свойствами и сменяющихся не только в пространстве, но и во времени (Добровольский, Никитин, 2000).

Обычно в любой почвенной микрозоне присутствуют микроорганизмы, способные использовать любой питательный субстрат. Это достигается благодаря наличию в почве колоссального запаса разнообразных почвенных микроорганизмов (Магданова, Галясная, 2013).

Одни почвенные микроорганизмы разлагают внесенную в почву органику, способствуют образованию гумуса (Фокин и др., 1999), делают доступными для растений питательные вещества, другие связывают атмосферный азот, синтезируют органические соединения, следующие переводят эти соединения в формы, доступные растениям (Соколова, 2011).

Помимо азотфиксации, микроорганизмы обусловливают питание растений азотом и путем трансформации органических соединений азота в почве, которые практически не могут быть непосредственно использованы растениями, и только в результате деятельности аммонифицирующих и нитрифицирующих бактерий они подвергаются минерализации и переходят в доступные для растений аммиак и нитраты (Мишустин, 1975; Коростелва, Кощаев, 2013).

В почве отсутствуют зоны, заселенные только какой-либо одной группой микроорганизмов, и поэтому все организмы, населяющие ее, составляют биологические ассоциации – экосистемы, которые имеют специфические особенности. Многие почвенные организмы не имеют четкой специализации и в разных условиях среды способны проявлять те или иные свои свойства (Магданова, Галясная, 2013). Сосуществование разнообразных микроорганизмов чаще всего благоприятно и для сообщества, и для отдельных ее членов (Kennedy, Smith, 1995).

Срок жизни бактерий и иных почвенных микроорганизмов может быть очень короток - от дней до нескольких часов. Другой особенностью почвенных микроорганизмов является способность быстро размножаться и осваивать благоприятную среду. Их продукты жизнедеятельности составляют тот самый "питательный бульон", в который входят не только простые минеральные соединения (соединения азота, неорганические кислоты, углекислый газ и вода) для питания растений, но и сложные органические соединения (аминокислоты, витамины, ауксины, антибиотики, моно- и дисахариды, органические кислоты) для нормального развития растительного организма (Заварзин, Колотилова, 2001; Цавкелова и др., 2006).

Чем ближе к корню расположена почва, тем больше бактерий в ней содержится (Кожевин, 2000). Особенно много бактерий на поверхности корней – в ризоплане. Здесь обитают преимущественно эпифиты.

В слое почвы (2-3 мм), прилегающем к корням и получившем название ризосфера, численность микроорганизмов увеличивается, так как в качестве дополнительного источника питания бактерии используют продукты распада отмерших тканей корня (Возняковская, 1969). Ризосферные микроорганизмы принимают участие в трансформации элементов почвы, в том числе тяжелых металлов, в доступные для растений формы (Соколова, 2011).

Из почвы, соприкасающейся с корнями, где рост бактерий может происходить за счет корневых выделений, обнаруживают организмы, требовательные к условиям роста (Амбулос и др., 1992).

Для питания почвенных микроорганизмов необходима органика. Есть два пути поступления органики в почву - корневые выделения растений с послеуборочными остатками и внесение органики в почву извне.

1. 3 Корневые выделения растений Наиболее интересными и до настоящего времени малоизученными как в экологии, так и микробиологии являются проблемы, связанные с воздействием высших растений на окружающих их членов биоценоза.

Поскольку растения не способны перемещаться в пространстве, то они должны обеспечить оптимальные условия для своего существования на одном месте.

Корневые выделения высших растений, являясь основным источником питательных веществ для преобладающего числа микробного населения почв — гетеротрофов — оказывают существенное влияние на микробные ценозы (Заварзин, Колотилова, 2001; Garcia-Martinezetal., 2005).

Под корневыми выделениями понимают выделения из живых и неповрежденных корней растений, продукты экзосмоса растений (Головко и др., 1989; Теппер и др., 2004; Радучева, 2005; Zhangetal., 2006).

В состав корневых выделений растений входят разнообразные соединения: сахара (в основном моно-, дисахариды и олигосахариды), аминокислоты, пептиды, ферменты, витамины, органические кислоты (Шапошников и др., 2011), спирты, алкалоиды, глюкозиды, полифенолы, фитогормоны, углекислота, а также другие минеральные вещества (Кравченко и др., 2011; Zhangetal., 2006). Наибольшее значение имеют органические вещества – органические кислоты, сахара, аминокислоты и т.д.

– источник основного и дополнительного питания микроорганизмов (Сомов, 1988; Кравченко и др., 2011).

Микробиота использует многие из веществ, поступающих в почву с корневыми выделениями, как источники питания, поэтому их концентрация на поверхности корней снижается, что изменяет условия корневого питания растений (Возняковская, 1969; Головко и др., 1989; Narulaetal., 2009).

Вследствие разного количественного и качественного состава корневых выделений у различных видов культур (Кузнецов, Дмитриева, 2006; Кравченко, 2011) и изменения его по фазам роста растений (Zhangetal., 2006), состав микробиоты растений неодинаков и подвержен влиянию как условий выращивания культур, так и физиологического состояния растительного организма и фазы его развития (Возняковская, 1969;

2001). К концу вегетации растений увеличивается количество Folmanetal., спорообразующих бактерий, микромицетов и целлюлозоразрушающих микроорганизмов (Иванов, 1973).

Метаболиты корневой системы растений могут оказывать влияние на почвенную микробиоту (Ермаков, Степанова, 1992) в виде ингибирующего и токсического действия (Subramaniametal., 2009), селекционирующего действия, а также стимулирующего (Радучева, 2005). Метаболиты корневой системы растений имеют основополагающее значение в формировании микробных комплексов ризосферы (Иванов, 1973; Мельникова и др., 2011;

Narulaetal., 2009).

поступающих в почву корневых выделений и микробоценозом (Иванов, 1973; Narulaetal., 2009).



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 16 |
 


Похожие материалы:

« СИНЕНКО Николай Николаевич БИОЛОГО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РЕСНИЧНЫХ ИНФУЗОРИЙ НЕКОТОРЫХ ВОДОЕМОВ ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ 03.02.04- зоология ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор С.Ф. Лихачев Омск - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ стр. Введение 4 Глава 1. Обзор литературы 9 1.1. Степень изученности ресничных инфузорий в водоемах и водотоках Омской области 9 1.2. Индикаторные особенности ...»

«Сапрыкина Ирина Николаевна БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЕСТНЫХ И ИНТРОДУЦИРОВАННЫХ КУЛЬТИВАРОВ CERASUS MILL., PRUNUS L. В УСЛОВИЯХ ОРЕНБУРЖЬЯ 03. 02. 01. – ботаника Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук Авдеев В. И. Оренбург – 2014 г. 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 ГЛАВА 1 КРАТКАЯ ИСТОРИЯ СЕЛЕКЦИИ, ВИДЫ И СОРТИМЕНТ 6 ВИШНИ, СЛИВЫ (Обзор литературы) 1.1 История культуры, виды и сортимент вишни, сливы 6 1.2 Особенности ...»

« Петунина Жанна Владимировна СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ БАЙКАЛЬСКИХ АМФИПОД GMELINOIDES FASCIATUS И ИХ ПАРАЗИТОВ, МИКРОСПОРИДИЙ, В ОЗЕРЕ БАЙКАЛ 03.02.08 – экология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель доктор биологических наук Д.Ю. Щербаков Иркутск, 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1. Амфиподы озера Байкал 1.1.1. Роль амфипод в экосистеме озера Байкал 1.1.2. Эволюция амфипод в ...»

« ЭРДЭНЭГЭРЭЛ АРИУНБОЛД ДИНАМИКА РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ СУХИХ СТЕПЕЙ СРЕДНЕЙ ХАЛХИ (СОМОН БАЯН-УНДЖУЛ, МОНГОЛИЯ) 03.02.01 – Ботаника Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель доктор биологических наук, профессор В.Т. Ярмишко Санкт-Петербург 2014 Введение Глава 1. История исследований степей Монголии Глава 2. Природные условия сухих степей Средней Халхи 2.1. Рельеф 2.2. Климат 2.3. Почвы 2.4. Растительность 2.5. ...»

« АНДРЕЕВА Алевтина Сергеевна ЖУКИ-ЛИСТОЕДЫ (COLEOPTERA: CHRYSOMELIDAE) БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ: ФАУНА, ЭКОЛОГИЯ, ХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ 03.02.08 – Экология диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, доцент А.В. Присный БЕЛГОРОД 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение Глава 1. Листоеды Средней полосы европейкой России и 7 сопредельных территорий: общие сведения о биологии и экологии (обзор литературы) 1.1. Биология ...»

« Сибиркина Альфира Равильевна БИОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СОСНОВЫХ БОРАХ СЕМИПАЛАТИНСКОГО ПРИИРТЫШЬЯ Специальность 03.02.08 – Экология Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук Научный консультант – доктор биологических наук, профессор Панин Михаил Семенович Омск, 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение. Актуальность темы ……………………………………………….…….5 Глава 1. Современные представления об аккумуляции и миграции тяжелых металлов в системе ...»

« САМБУУ Анна Доржуевна СУКЦЕССИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ В ТРАВЯНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ ТУВЫ 03.02.01 – Ботаника 03.02.08 – Экология Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук Научный консультант – доктор биологических наук, профессор А.А. Титлянова Кызыл – 2014 СОДЕРЖАНИЕ Введение ……….…….………………….…………………….…………… 4 Глава 1. Физико-географические условия района исследования ……. 9 1.1. Географическое положение, геологическое строение и рельеф 9 1.2. Гидрография и ...»

« НЕСТЕРЕНКО СТАНИСЛАВ ВЛАДИМИРОВИЧ ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МУХ-ЛЬВИНОК (DIPTERA, STRATIOMYIDAE) СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА И КРЫМА Специальность 03.02.05 – энтомология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент С.Ю. Кустов Краснодар 2014 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 4 1 Аналитический обзор литературы 11 1.1 Положение Stratiomyidae в системе отряда Diptera 11 1.2 Морфологическая характеристика ...»

« Фисунов Глеб Юрьевич Функциональная геномика микоплазм при адаптации к стрессовым условиям внешней среды 03.01.04 – Биохимия 03.01.03 – Молекулярная биология Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: д.б.н., профессор, член-корр. РАМН Говорун Вадим Маркович Москва – 2014 2 Оглавление Оглавление 1. Введение 1.1 Научная новизна и значимость работы 1.2. Цели и задачи 1.3. Обзор литературы Молекулярные системы бактерий, участвующие ...»

« Байгильдина Асия Ахметовна ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА И СТРУКТУРНОФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЭНДОТЕЛИЯ ПРИ ГЕМОРРАГИЧЕСКОЙ ЛИХОРАДКЕ С ПОЧЕЧНЫМ СИНДРОМОМ 03.01.04 – биохимия Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор Камилов Феликс Хусаинович Новосибирск 2014 2 СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ…………………………………………………….5 ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………6 ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………….20 1.1. Характеристика ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.