Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Литературный обзор 9
1.1. Экологическая характеристика актииомицетов 9
1.1.1. Местообитание актииомицетов 11
1.1.2. Факторы среды, обуславливающие развитие актииомицетов в природных условиях 17
1.1.2.1. Развитие актииомицетов в условиях пониженного содержания кислорода в среде обитания 18
1.1.2.2. Влияние влажности почвы на развитие и распространение актииомицетов 21
1.1.2.3. Влияние солевого режима почв на развитие актииомицетов 23
1.1.2.4.Влияние почвенной кислотности на развитие актииомицетов 24
1.1.2.5. Влияние температурного фактора на развитие актииомицетов 26
1.2. Характеристика торфяных почв 28
1.2.1. Различие понятий торфяная почва и торфяная залежь 30
1.2.2. Осушение и освоение торфяных почв 30
1.2.3. Агрохимические свойства торфяных почв 32
1.2.4. Водный режим торфяных почв 35
1.3. Микроорганизмы торфяных почв 36
1.3.1. Структура микробного комплекса и запасы микробной биомассы в торфяных почвах 38
1.3.2. Актиномицеты в торфяных и дерново-подзолистых почвах...39
1.3.2.1. Актиномицеты в торфяных почвах 39
1.3.2.2. Актиномицеты в дерново-подзолистых почвах 46
1.3.3. Сукцессионный подход в исследовании актиномицетов торфяных почв 49
Экспериментальная часть
ГЛАВА II. Объекты и методы 53
2.1. Объекты исследования 53
2.2. Методы исследования 57
2.2.1. Методы дифференцированного учета актиномицетов в торфяных почвах 57
2.2.2. Определение пространственной частоты встречаемости актиномицетов в почвах и доли разных родов в актиномицетном комплексе торфяных почв 61
2.2.3. Методы идентификации актиномицетов 62
2.2.4. Методы используемые для наблюдения динамики плотности популяции актиномицетов в ходе сукцессии, инициированной увлажнением агроторфяной почвы до разных уровней давления почвенной влаги 65
2.2.5. Методы для выявления термотолерантных форм актиномицетов в торфяных почвах 66
2.2.6. Методы используемые для определения численности и таксономического состава микроаэрофильных актиномицетов 67
ГЛАВА III. Результаты исследований 70
3.1. Особенности строения актиномицетных комплексов торфяной и агроторфяной почв 70
3.2. Динамика численности постоянно встречающихся родов актиномицетов в ходе сукцессии, инициированной увлажнением образцов агроторфяной почвы до разных уровней влажности 81
3.3. Выявление микроаэрофильных компонентов актиномицетных комплексов торфяных почв 92
3.4. Выявление термотолерантных компонентов актиномицетных комплексов торфяных почв 104
ГЛАВА IV. Обсуждение результатов 106
Выводы 117
Список литературы 118
- Экологическая характеристика актииомицетов
- Развитие актииомицетов в условиях пониженного содержания кислорода в среде обитания
- Методы дифференцированного учета актиномицетов в торфяных почвах
- Особенности строения актиномицетных комплексов торфяной и агроторфяной почв
Введение к работе
Актуальность проблемы. Торфяные болотные целинные и освоенные почвы широко распространены на земном шаре в различных природных зонах. Торфяные почвы являются продуктом особого органо-аккумулятивного почвообразования, обусловленного факторами, препятствующими развитию микроорганизмов и проявлению ими метаболической активности: насыщенность водой, анаэробиоз, низкие значения рН, дефицит питательных веществ, присутствие токсических соединений (Ковалев, Поздняков и др., 1998).
При всех особенностях органо-аккумулятивного почвообразования торфяных почв в них выявлены огромные запасы микробной биомассы, достигающие десятков тонн на гектар за счет высокой численности микроорганизмов в их многометровой толще (Добровольская, Полянская и др., 1991; Добровольская, 2002; Головченко и др., 2006).
Специфичность местообитания оказывает влияние на микроорганизмы торфяников, порождая высокое разнообразие. По литературным данным, в торфах высока численность актиномицетов - мицелиальных бактерий, способных утилизировать труднодоступные для других бактерий субстраты (Звягинцев, Зенова, 2001; Добровольская, 2002). Однако исследования актиномицетного комплекса в торфяных почвах немногочисленны и ограничены родом - Streptomyces.
Закономерности построения актиномицетного комплекса с учетом редких родов в торфяных почвах изучены мало. Актиномицеты принимают непосредственное участие в формировании почв (Звягинцев, Зенова, 2001), образуя темноокрашенные пигменты-меланины, участвуя в накоплении в почве биологически активных веществ (Калакуцкий, Шарая, 1990). Наличие в торфяных залежах значительных запасов микробной биомассы, в том числе и актиномицетной (Головченко и др., 2002), наличие актиномицетов в сильногумифицированных торфах, способность актиномицетов разрушать труднодоступные для других бактерий субстраты - все это позволяет считать актиномицеты важными компонентами микробного комплекса торфяных почв. Поэтому вопрос об особенностях актиномицетных комплексов торфяных почв весьма актуален и требует подробного изучения.
Целью работы является оценка влияния экологических факторов на структуру актиномицетных комплексов торфяных почв для расширения знаний о биоразнообразии торфяных почв и выявления биотехнологически ценных культур актиномицетов.
Задачи исследования:
1) Разработка методов для оценки актиномицетного комплекса торфяных почв при изучении влияния на него различных экологических факторов и выявления микроаэрофильных, термотолерантных, гигрофильных и ксерофильных актиномицетов.
2) Сравнительное исследование структуры комплексов актиномицетов торфяных почв разной степени освоенности, а также зональной дерново-подзолистой почвы.
3) Использование сукцессионного анализа для экологической характеристики постоянно выделяющихся из торфяных почв родов актиномицетов.
4) Выявление термотолерантных компонентов актиномицетных комплексов торфяных почв.
5) Исследование микроаэрофильных форм актиномицетных комплексов торфяных почв.
Научная новизна. Разработаны методические подходы для оценки актиномицетного разнообразия комплексов торфяных почв, заключающиеся в подборе селективных сред с пропионатом натрия и антибиотиками, инкубация посевов в аэробных и микроаэробных условиях при разных температурах, использование сукцессионного анализа. В торфяных почвах обнаружена высокая численность (до 10б КОЕ/г почвы) и большое родовое богатство актиномицетов по сравнению с дерново-подзолистой почвой. Впервые в сравнительном плане оценена таксономическая структура актиномицетных комплексов торфяной и агроторфяной типичных почв. Установлено, что сельскохозяйственное освоение торфяных почв ведет к увеличению в десять раз численности и расширению таксономического разнообразия актиномицетов.
Большинство родов актиномицетов обнаруживается в торфяных почвах при разных уровнях влажности, некоторые роды выявляются только при низкой влажности.
В актиномицетном комплексе торфяных почв выявлены термотолерантные актиномицеты родов Streptomyces и Micromonospora, растущие при 37°С.
Впервые показано, что только десятая часть актиномицетов торфяных почв может развиваться как в аэробных, так и в микроаэробных условиях, а остальные актиномицеты развиваются только в аэробных условиях. Представители родов Streptomyces, Micromonospora, Streptosporangium, Actinomadura, Microbispora и Microtetraspora способны расти и выделять СО2 при замещении воздуха на 9/10 частей азотом.
Практическая значимость. Полученные результаты расширяют представления об экологии актиномицетов, о биоразнообразии микробного мира в целом. Сравнение актиномицетных комплексов торфяной и агроторфяной типичных почв в отношении изменения численности и таксономического разнообразия актиномицетов вносят вклад в биоиндикацию и биодиагностику осушенных торфяников, разработку способов сохранения ненарушенных заповедных территорий и восстановления почв после сельскохозяйственного использования.
Данные, полученные в результате оценки актиномицетного комплекса торфяных почв, дают возможность оптимизировать процедуру поиска штаммов-продуцентов биологически активных веществ в торфяных почвах.
Апробация работы. Основные положения работы доложены на 5-ой Пущинской конференции молодых ученых «Биология - наука 21-го века» (Пущино, 2001), на Докучаевских молодежных чтениях «Сохранение почвенного разнообразия в естественных ландшафтах» (Санкт-Петербург, 2002), на XI Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-2004» (Москва, 2004), на заседаниях кафедры биологии почв факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова. Публикации. Материалы проведенных исследований изложены в 9 печатных работах, в том числе в 3-х статьях в реферируемых журналах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, четырех разделов экспериментальной части, обсуждения, выводов и списка цитируемой литературы.
Работа изложена на 143 страницах текста, содержит 20 иллюстраций, 10 таблиц. Список литературы включает 198 наименований, из них 85 на иностранных языках.
Автор выражает глубокую признательность проф. Д.Г. Звягинцеву, проф. А.И. Позднякову и проф. Г.М. Зеновой за постоянное внимание к работе. Автор сердечно благодарит проф. И.Ю. Чернова, проф. А.Л. Степанова, проф. И.И. Судницына, к.б.н. Т.Н. Початкову за ценные консультации и помощь в работе. Автор выражает глубочайшую признательность к.б.н. А.А. Лихачевой и всему коллективу кафедры биологии почв факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова за сотрудничество и поддержку.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 06-04-48165, а также при частичном финансировании грантом Президента для поддержки ведущих научных школ РФ № НШ - 8797.2006.4.
Экологическая характеристика актииомицетов
Актиномицеты представляют собой единое звено в трофических цепях наземных экосистем, осуществляя функции микробов - редуцентов. Основная роль мицелиальных прокариот (актиномицетов) в экосистемах состоит в разложении сложных полимеров - лигнина, хитина, ксилана, целлюлозы, гумусовых соединений (Suzuki et al., 1994; Lazarini et al., 2000; Звягинцев и Зенова, 2001; Зенова, Звягинцев 2002; Зенова и др., 2004).
В настоящее время представители почти всех известных родов актиномицетов обнаружены в почве (The Prokaryotes, 1991). Однако закономерности распространения в почвах изучены только для родов актиномицетов, постоянно выделяющихся из почв на традиционно используемых средах (Звягинцев и Зенова, 2001).
Порядок Actinomycetales объединяет более 100 родов (Stackebrandt et al., 1997). Большинство из них, более 50 родов, способно к формированию ветвящегося мицелия, подобного грибному, но в 5-7 раз более тонкому, и спор. В физиологическом отношении все спорообразующие мицелиальные прокариоты, наиболее часто выделяемые из почв и сопряженных с ними субстратов, представляют собой компактную группу гидролитиков, способных разлагать трудноутилизируемые субстраты и являются активными участниками минерализации органических веществ в почве на последних этапах их разложения (Звягинцев и Зенова, 2001). Однако позиция отдельных родовых популяций в комплексе актиномицетов в поэтапном разложении труднодоступных органических веществ различны (Бабич и др., 1996 а,б). Почвенные актиномицеты представляют собой единую компактную по своим свойствам (по отношению к влажности, температуре, условиям аэрации, рН почвы) группу организмов. При экологическом исследовании всегда встает вопрос о возможных границах и степени внутреннего единства рассматриваемой группы. Успех экологических исследований существенно зависит от возможностей правильной идентификации культур на уровне рода, вида и т.д. (Калакуцкий и Зенова, 1984).
С неодинаковой представленностью в почве разных представителей порядка Actinomycetales связана разная степень изученности закономерностей распространения в наземных экосистемах разных родов мицелиальных прокариот. Исследование структуры комплексов почвенных актиномицетов, отражающей закономерности пространственного и временного распределения актиномицетов в наземных экосистемах, позволяет не только установить закономерности в распространении мицелиальных прокариот в биогеоценозах основных природных зон, но и показать, что традиционно считающиеся редкими роды актиномицетов, в частности Micromonospora, Streptosporangium, Actinomadura, Saccharomonospora, Saccharopolyspora, Microbispora и Microtetraspora, при определенных условиях могут иметь равную со стрептомицетами численность, а иногда и являться доминантами в комплексе (Широких, 1993; Бабич, 1997; Маслова, 1999; Михайлова, 1999; Норовсурен, 2001; Зенова, Звягинцев, 2002; Грачева, 2004). К редким (редко встречающимся в наземных экосистемах) формам актиномицетов до недавнего времени относили все актиномицеты, за исключением стрептомицетов (Терехова, 1992; Звягинцев и Зенова, 2001).
Установление экологических особенностей актиномицетных комплексов различных почв и почв различной степени окультуренности и освоения позволяет оценить влияние человека на экосистемы и структуру комплекса в целом, получить данные о структурах ненарушенных экосистем. Это дает возможность их сохранения и, даже, восстановления в будущем, или наоборот, изменения, для возможности поиска и выделения, в случае исследования актиномицетов, биологически ценных культур.
Развитие актииомицетов в условиях пониженного содержания кислорода в среде обитания
Широкое распространение актиномицетов в природе определяется их устойчивостью к высушиванию, временному отсутствию питательных веществ в среде обитания и эффективностью расселения спорами. В почве активно растущий вегетативный мицелий обнаруживается преимущественно в микрозонах с повышенным содержанием органических веществ. (Красильников, 1970; Звягинцев и Зенова, 2001). Почва - основное место обитания актиномицетов (Звягинцев, 1987; Бабич и др., 1996 а,б; Звягинцев и Зенова, 2001), а их основной экологической функцией является разложение органического вещества на поверхности почвы и в ее минеральных горизонтах (Waksman, 1959, 1961; Зенова, 1992). Среди факторов, лимитирующих развитие актиномицетов в природных условиях и в почвах в частности, могут быть названы такие как доступность кислорода, кислотность среды, относительная влажность, доступность питательных веществ, солевой и водный режимы почвы, ее окультуренность, температура, биологические факторы (в том числе конкурентоспособность, симбиотические отношения и т.п.) (Калакуцкий и Агре, 1977; Калакуцкий и Зенова, 1984; Звягинцев и Зенова, 2001). Большая часть актиномицетов представляет собой мезофильные аэробные и нейтрофильные микроорганизмы. Однако при поиске продуцентов биологически активных веществ в экстремальных местах обитания оказывается полезным учитывать возможные отклонения в физиологии актиномицетов от этого «среднего актиномицета» (Алферова, 1992).
Развитие актиномицетов в условиях пониженного содержания кислорода в среде обитания
Одной из особенностей почвы как среды обитания микроорганизмов является наличие в ней различных микрозон с аэробными и микроанаэробными условиями. Довольно удивительно, что способность к росту в анаэробных условиях характерна для многих бактерий и практически отсутствует среди олиготрофных актиномицетов. Олиготрофные актиномицеты, до последнего времени, часто рассматривались как аэробные организмы, в отличие от бактерий и дрожжевых грибов (Михайлов, 1982).
Большинство известных почвенных актиномицетов являются аэробными микроорганизмами с окислительным типом обмена и развитыми системами переноса электронов на кислород, поэтому недостаток кислорода угнетает их рост и активность в почве (Калакуцкий и Зенова, 1984; Стефурак и др., 1990). Тем не менее, выделение актиномицетов на плотных средах и в жидких питательных средах возможно в условиях относительно ограниченной аэрации (содержание 02 в атмосфере 0,5-1,5 %). В почвах наблюдается угнетение роста актиномицетов в капиллярах, где степень газовой диффузии уменьшается и увеличивается концентрация С02. Актиномицеты, выделяемые с различных глубин почвенного профиля, способны расти при пониженных концентрациях кислорода, но угнетаются концентрацией С02 выше 10% (Williams et al., 1972). В то же время С02 может стимулировать рост некоторых анаэробных актиномицетов (Cross & Goodfelow, 1973), а также прорастание спор Streptomyces spp. (Hirch, 1983). Таким образом, анаэробы среди актиномицетов большей частью нестрогие (Алферова, 1992).
Отдельные представители актиномицетов, как правило, водные или выделяющиеся из илов, как Micromonospora, способны к микроаэрофильному росту. Количество микроаэрофильных актиномицетов в почвах невелико, но с применением специальных методик, они могут быть выделены (Алферова, 1992). Существуют ранние публикации об отдельных анаэробных формах среди актиномицетов, имеющих хорошо выраженные мицелиальную и репродуктивные стадии, о наличии в почвах облигатно-анаэробных видов Micromonospora acfetoformici (Hungate, 1946) и Micromonospora pwpionici (Sebald & Prevot, 1962). Из затопленных почв рисовых чеков в аэробных условиях выделяются в большом количестве актиномицеты, колонии которых лишены воздушного мицелия (Watanabe & Furusaka, 1980).
Анаэробы, большей частью не строгие, встречаются среди актиномицетов с низкой степенью дифференциации, мицелиальная стадия у которых не продолжительна. Показано, что помимо патогенных или связанных с организмом человека и животных форм, имеется большая группа сапротрофных анаэробных актиномицетов, с рудиментарным мицелием, широко распространенных в почвах {Actinomyces spp., Agromyces spp.) (Звягинцев и Зенова, 2001).
Интересна аналогия анаэробных актиномицетов с грибами, у которых способностью к длительному поддержанию жизни за счет анаэробного обмена характеризуются чаще всего дрожжи, хотя потенциальные возможности для осуществления брожения имеются и у некоторых актиномицетов, но постоянно расти и длительно поддерживать жизнеспособность за счет анаэробных катаболических реакций они, как правило, не способны. Сообщалось (Lechevalier, 1972) о возможности роста в анаэробных условиях отдельных лабораторных культур Oerskovia. Представители рода Oerskowia, оказались способны расти анаэробно, но только на среде с триптическим переваром и соей.
Методы дифференцированного учета актиномицетов в торфяных почвах
Известно, что при использовании различных питательных сред можно выделить из почвы большее или меньшее число актиномицетов, принадлежащих к различным таксонам. Поэтому необходимо было использовать питательную среду, обеспечивающую выделение актиномицетов из торфяных почв в наибольшем количестве и разнообразии.
Для дифференцированного учета актиномицетов использовали традиционный метод поверхностного посева почвенных суспензий на агаризованные среды: среду с пропионатом натрия и среду минеральный агар-1 (Гаузе-1) (Гаузе и др., 1983; Зенова, 2000; Зенова и Звягинцев, 2002).
Из двух используемых сред (среда с пропионатом натрия и минеральный агар-1 (Гаузе-1)), среда с пропионатом натрия оказалась предпочтительнее для выявления различных представителей актиномицетного комплекса в исследуемых почвах. При посевах на эту среду регистрируется наибольшая численность и родовое разнообразие актиномицетов (рис 1).
Для выделения чистых культур актиномицетов использовали овсяный агар (Звягинцев, Зенова, 2002). Для предварительной родовой идентификации актиномицетов использовали Определитель бактерий Берджи (1997). Для видовой идентификации стрептомицетов на уровне секций и серий использовали среду Гаузе-1 (Гаузе и др., 1983).
Для выделения микроаэрофильных актиномицетов посев проводили под агар (1 мл суспензии, разведение 1:500) или между слоями двойного агара (Методы почвенной микробиологии и биохимии, 1991).
При подборе селективного метода для наиболее полного выявления актиномицетов в торфяных почвах использовали ряд приемов:
1) добавление в среду комплекса антибиотиков, включающего налидиксовую кислоту (1,5 мкг/мл) для подавления роста стелющихся бактерий, нистатин (50 мкг/мл) для подавления роста грибов;
2) добавление в среду, кроме нистатина и налидиксовой кислоты, рубомицина (Імкг/мл) для подавления роста бактерий и банальных стрептомицетов (Алферова, 1992);
3) прогревание воздушно-сухих образцов почвы при 105 С 1 ч. Данный прием позволяет подавить рост быстрорастущих немицилиальных прокариот (Nonomura & Ohara, 1969, 1971; Bergey s Manual, 1989; Зенова и др., 2000);
4) предобработка почвенной суспензии хлорамином. Для этого готовили суспензии из воздушно-сухих образцов почв в водных растворах хлорамина следующих концентраций: 0,5; 1,0; 2,0 и 4,0%. Приготовление суспензий почв в растворах хлорамина проводили для подавления роста немицелиальных прокариот и банальных стрептомицетов (рис. 2).
Посевы инкубировали в течение двух недель при 28С, затем неделю при комнатной температуре. Подсчитывали общее число колоний и проводили дифференцированный учет колоний актиномицетов по типам на основании макро- и микроморфологии, микроскопируя их на чашках Петри в оптическом микроскопе (Биолам (хЮО, х400)). Предварительную идентификацию морфологических типов актиномицетов проводили по определителю Берги (Bergey s Manual, 1989, 1994), отмечая присутствие воздушного, субстратного мицелия, наличие фрагментации мицелия, наличие одиночных, двойных или цепочек спор на воздушном и/или субстратном мицелии, наличие спорангиев, подвижность спор. Выделяли несколько морфотипов, просчитывали число колоний, относящихся к определенному морфотипу, выделяли в чистую культуру представителей каждого из обозначенных морфотипов (Звягинцев, Зенова, 2001). Предварительную идентификацию культур проводили, используя дифференциальные таблицы определителя Берджи по морфологическим и хемотаксономическим признакам (Определитель бактерий Берджи, 1997; Bergey s Manual, 1989). Для выделения актиномицетов в чистую культуру и дальнейшего культивирования использовали среду овсяный агар или органический агар-2 (Гаузе и др., 1983; Зенова, 2000).
Метод посева почвенной суспензии на среду с пропионатом натрия с добавлением налидиксовой кислоты позволил выявить наибольшее таксономическое разнообразие актиномицетов в торфяных почвах при незначительном уменьшении доли стрептомицетов в комплексе (рис. 2). В дальнейшей работе при посеве из почвенных суспензий на плотную питательную среду использовали этот прием.
Анализ многочисленных данных приводит к выводу, что такие показатели как численность и доля почвенных актиномицетов в микробном комплексе, являются очень динамичными показателями и колеблются в широких пределах, причем это наблюдали для почв разных типов. Разбросы численности могут быть также очень значительными в одной и той же почве в зависимости от разных факторов: влажности, времени года, рН, температуры, степени окультуренности, растительности и т.д. (Francisko & Lapid, 1977). Большие колебания численности актиномицетов можно объяснить и многообразием используемых приемов для выделения актиномицетов из почвы (Yoshika,1952; Pisano et al., 1987).
Представительная выборка образцов (5 навесок из образца каждого изучаемого слоя) и пятикратный повтор посева из каждой навески позволяют выявить частоту встречаемости родов актиномицетов в каждом слое изучаемых почв. Частоту встречаемости (ЧВ) актиномицетов для каждого слоя почвы определяли как соотношение числа навесок из образца исследуемого слоя почвы, в которых род встречается к общему числу навесок из этого же образца.
Долю (%) рода в актиномицетном комплексе для каждого слоя торфяных почв определяли как соотношение количества (КОЕ/г почвы) представителей рода к общему количеству (КОЕ/г почвы) представителей всех родов актиномицетов в этом слое.
Доля (%) рода в актиномицетном комплексе определяемого слоя торфяной почвы и частота встречаемости актиномицетов разных родов для каждого слоя почвы позволяют оценить экологическую значимость определенного рода в актиномицетном комплексе определенного слоя изучаемой торфяной почвы.
Особенности строения актиномицетных комплексов торфяной и агроторфяной почв
Инкубирование посевов из почвы при 37 С позволило выявить численность и таксономическую структуру термотолерантных компонентов актиномицетных комплексов исследуемых почв: агроторфяной, торфяной и дерново-подзолистой. Термотолерантные представители актиномицетных комплексов специфичны для каждой почвы и закономерности, свойственные мезофильным компонентам, проявляются и в случае термотолерантных форм. Наиболее широкий родовой спектр термотолерантных актиномицетов, среди трех исследуемых почв, отмечен для агроторфяной типичной почвы: Streptomyces, Micromonospora, Streptosporangium, Actinomadura, Saccharopolyspora (рис. 20).
Термотолерантные формы выявляются в торфяных почвах в меньшем числе (до тысяч КОЕ/г почвы) и разнообразии (до 5 родов актиномицетов в агроторфяной почве) по сравнению с мезофильными. Численность аэробных термотолерантных актиномицетов на « 2 порядка меньше количества мезофильных мицелиальных прокариот, выделяющихся из торфяных почв. Среди микроаэрофильных мицелиальных прокариот выявлено очень мало термотолерантных родов. В исследуемых торфяных почвах это: Streptomyces и Micromonospora. Другие роды выявляются эпизодически (рис. 20).
Из литературных источников известно, что в торфах выявлены огромные запасы микробной биомассы, достигающие десятков и даже сотен тонн на гектар за счет высокой численности микроорганизмов в их многометровой толще (Добровольская, 2002; Головченко, 1993, 2002; Головченко и Волкова, 2006). Также в торфяных почвах обнаружены практически все группы микроорганизмов, необходимые для осуществления процессов разложения торфа (Звягинцев и др., 1991). В настоящее время исследование торфов привлекает к себе все больше внимания, как субстрата, в котором на фоне разнообразных условий существования микробов возможно обнаружение новых перспективных в биотехнологии, биодиагностики видов микроорганизмов, важную часть которых составляют актиномицеты. Больше всего исследований торфов (Зименко и др., 1977; Головченко и др., 1993, 2002; Головченко и Волкова, 2006; Ковалев, Поздняков и др., 1998) посвящено общей численности актиномицетов в микробном комплексе торфяных почв. В работе Звягинцева с сотрудниками (1991) в верхнем горизонте низинных торфяников, имеющих слабокислую или нейтральную реакцию среды, благоприятную для развития актиномицетов, обнаружены представители родов Streptomyces, Nocardia, Micromonospora, Actinomadura, Streptosporangium. Стрептомицеты являются доминирующими, а в глубоких горизонтах, начиная с 4-х м, и единственными представителями порядка. Исследования Широких (1993) выявили в торфяной почве доминирование представителей родов Saccharopolyspora и Saccharomonospora. В работе Бабич (1997) в торфяных почвах изучены актиномицеты родов Streptomyces, Micromonospora, Streptosporangium и Saccharomonospora.
В настоящей работе показано, что посев суспензий из образцов торфяной почвы на среду с пропионатом натрия и комплексом антибиотиков, позволяет выявить высокую численность (до 106 КОЕ/г почвы) и родовое богатство актиномицетных комплексов торфяной и агроторфяной типичных почв. В исследуемых торфяных почвах обнаруживаются до 8 родов актиномицетов: Streptomyces, Micromonospora, Streptosporangium, Actinomadura, Microbispora, Saccharopolyspora, Saccharomonospora, Microtetraspora. Это наиболее широкий выделенный спектр представителей актиномицетного комплекса торфяной почвы по сравнению с предыдущими исследованиями.
Как известно, показателем конкретных экологических условий может служить только специфический набор видов. Для его выявления вводится понятие актиномицетного комплекса и характеризуется его структура с помощью определенных экологических критериев (Сорокина, 1990).
В результате проведенных исследований были выявлены специфические черты актиномицетных комплексов каждой из трех изученных почв (агроторфяной, торфяной, дерново-подзолистой). Актиномицетное разнообразие торфяных почв намного больше, чем дерново-подзолистых почв. Актиномицетные комплексы интразональных торфяных почв характеризуются постоянным присутствием родов, которые не выявляются в зональной дерново-подзолистой почве - Streptosporangium, Actinomadura, Saccharopolyspora и Saccharomonospora. Комплексы актиномицетов торфяных почв имеют больше общих свойств, отличающих их от комплекса мицелиальных прокариот дерново-подзолистой почвы. И в то же время агроторфяная и торфяная почва различаются как по таксономическому составу, так и по численности актиномицетов.
