Jak otevřít černou skříňku:
analýza funkce mikroorganismů
v půdě
Petr Baldrian
Laboratoř environmentální mikrobiologie
Půdní procesy ve smrkovém lese po kůrovcové kalamitě
Jak jsou půdní procesy v klimaxové smrčině ovlivněny po poškození lesních
ploch kůrovcem ?
Primární sukcese a rekultivace výsypek po těžbě uhlí
Produkce enzymů stoupá v přítomnosti saprotrofních hub
nekolonizovaná půda
půda kolonizovaná houbou
oblast interakce mycelií
2 cm
Prostorová distribuce enzymu beta-glukosidázy v půdním profilu
hrubá data
vypočtená distribuce
aktivity
6
5
Variogram
půdní profil
výpočet
prostorové autokorelace
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
Lag Distance
30
35
40
454 pyrosekvenace
Sekvenace nové generace – simultánní čtení stovek tisíc sekvencí
během několika hodin
454 pyrosekvenace
DNA (například
celková DNA z vzorku
půdy) je naštěpena
na fragmenty
požadované délky.
Kuličky jsou
roztřepány do
emulze „bublin“ a
vlákno na kuličce je
namnoženo v
emulzní PCR reakci.
Fragmenty jsou
opatřeny koncovými
adaptéry A a B a
převedeny na ssDNA
Sekvenace probíhá v
jamkách, v nichž jsou
umístěny jednotlivé
kluičky.
Vlákna DNA s
adaptéry jsou
navázány na
specielní kuličky (1
sekvence / 1 kuličku)
Jamky jsou postupně
promývány
nukleotidy, při
zařazení nukleotidu
je detekován záblesk.
Ascomycota
Basidiomycota
Složení společenstva hub v lese s dominantním smrkem (Picea abies)
Složení společenstva hub v lese s dominantním smrkem (Picea abies)
Zastoupení v L horizontu
Cladophialophora sp.
Lecanora
Tylospora fibrillosa
Ascomycete
Tylospora fibrillosa
Hygrophorus olivaceoalbus
Piloderma
Cenococcum geophilum
Piloderma
Tylospora asterophora
Russula cyanoxantha
Zastoupení
v DNA
Značení aktivních rozkladačů celulózy stabiním izotopem 13C
13C-značená
celulóza
vzorek 13CO2
separace značené a
neznačené DNA
isopyknickou centrifugací
Precipitace DNA ve frakcích
celková respirace
extrakce
DNA
12C
DNA
13C DNA
Detekce DNA ve frakcích
kvantitativní PCR
Doba inkubace 0, 8,
15 a 22 dní
mikrokosmy
obsahující 5 gramů
opadu nebo
organického
horizontu lesní půdy
Identifikace mikroorganismů
454-pyrosekvenace
Separace a sloučení 13C a 12C
vzorků DNA
BAKALÁŘSKÉ A DIPLOMOVÉ PRÁCE - EKOLOGIE MIKROORGANISMŮ
LABORATOŘ ENVIRONMENTÁLNÍ MIKROBIOLOGIE
Mikrobiologický ústav AV ČR
Saprotrofní mikroorganismy v půdě • Exprese a aktivita enzymů v prostředí •
Přeměna organických látek v půdě • Interakce mikroorganizmů • Ekosystémy
narušené lidskou činností • Vliv globálních změn klimatu na mikroorganismy
Více informací:
Petr Baldrian ([email protected], 723770570)
sránky skupiny a nabídka témat online: http://www.biomed.cas.cz/mbu/lbwrf
Download

Funkce mikroorganismu v pude