WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 36 | 37 || 39 | 40 |   ...   | 43 |

16. Marx C.J., Lidstrom M.E. Development of improved versatile broad-host-range vectors for use in methylotrophs and other Gram-negative bacteria // Microbiology (UK). 2001. V.147. P.2065–2075.

17. Dennis J.J., Zystra G.J. Plasposons: modular self-cloning minitransposon derivatives for rapid genetic analysis of Gram-negative bacterial genomes // Appl. Environ.

Microbiol. 1998. V.64, №7. P.2710–18. Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 // Nature. 1970. V.227. P.680–685.

19. Inoue H., Nojima H., Okayama H. High efficiency transformation of Escherichia coli with plasmids // Gene. 1990. V.96. P.23–28.

20. Kornberg H.L., Krebs H.A. Synthesis of cell constituents from C2-units by a modified tricarboxylic acid cycle // Nature. 1957. V.179. P.988–991.

21. Valentin H.E., Steinbchel A. Application of enzymatically synthesized short-chain-length hydroxy fatty acid coenzyme A thioesters for assay of polyhydroxyalkanoic acid synthases // Appl. Microbiol. Biotechnol. 1994. V.40.

P.699–709.

22. Определение поли-3-оксибутирата и сополимера 3-оксибутирата-3-оксивалерата в микробной биомассе методом обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии / Н.А. Короткова [и др.] // Прикл. биохим.

микробиол. 1997. Т.33. С.339–343.

Ешинимаев Булат Цыденжапович (eshinimaev@gmail.com), к.б.н., научный сотрудник, Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН, Пущино.

344 Б. Ц. Ешинимаев, А. А. Лапин, А. П. Бесчастный, Ю. А. Троценко Лапин Александр Александрович (lapin.alexander@rambler.ru), аспирант, Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН, Пущино.

Бесчастный Александр Павлович (beschastny@ibpm.pushchino.ru), к.б.н., научный сотрудник, Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН, Пущино.

Троценко Юрий Александрович (trotsenko@ibpm.pushchino.ru), д.б.н., профессор, зав. лабораторией, Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН, Пущино.

Genetic modification of polyhydroxybutyrate synthesis in Methylobacterium extorquens B. C. Eshinimaev, A. A. Lapin, A. P. Beschastny, Yu. A. Trotsenko Abstract. Heterologous expression of the aceA gene from Escherichia coli К12 under methanol dehydrogenase promoter into the Methylobacterium extorquens G10 and AM1 accomplish of the isocitrate lyase activity appearance (nmol/min/mg protein) and of the PHB synthesis increment in the transformant cells in comparison with an original strains. Mutants with inserted the aceA E.

coli gene into M. extorquens G10 chromosome also had higher level of the PHB in cell. The phaC gene encoding the polyhydroxybutyrate (PHB) synthase of the M. extorquens AM1 introduction into M. extorquens G10 resulted in increasing activity of PHB-synthase and in alteration of the biopolymer accumulation.

Keywords: polyhydroxybutyrate, biosynthesis, cloning, polyhydroxybutyrate synthase, isocitrate lyase, Methylobacterium extorquens.

Eshinimaev Bulat (eshinimaev@gmail.com), candidate of biological sciences, research scientist, Skryabin Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms of RAS, Pushchino.

Lapin Alexander (lapin.alexander@rambler.ru), postgraduate student, Skryabin Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms of RAS, Pushchino.

Beschastny Alexander (beschastny@ibpm.pushchino.ru), candidate of biological sciences, research scientist, Skryabin Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms of RAS, Pushchino.

Trotsenko Yuri (trotsenko@ibpm.pushchino.ru), doctor of biological sciences, professor, head of laboratory, Skryabin Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms of RAS, Pushchino.

Поступила 21.10.Известия Тульского государственного университета Естественные науки. 2011. Вып. 2. С. 345–Биология УДК 581.9;581.5;502.Особенности поверхностных спорово-пыльцевых спектров южной тайги восточно-европейской равнины Е. Ю. Новенко, М. Б. Носова, К. В. Красноруцкая Аннотация. В статье представлены результаты палинологического анализа поверхностных проб различных фитоценозов Центрально-лесного заповедника, выявлены закономерности формирования спорово-пыльцевых спектров, показаны соотношения между составом растительности и составом ее спорово-пыльцевой продукции.

Ключевые слова: спорово-пыльцевой анализ, рецентные спектры, южная тайга, Центрально-лесной государственный заповедник.

Введение Спорово-пыльцевой анализ уже многие десятилетия применяется для реконструкции палеоландшафтов и взаимодействия человека и среды.

Однако вопрос, насколько точны выводы о характере растительного покрова, и какой степени детальности можно достигнуть, применяя спорово-пыльцевой метод, до настоящего времени остается открытым.

Изучение поверхностных (субрецентных) спектров, начиная с работ В.П.

Гричука и Е.Д. Заклинской [1] и до последних лет [2, 3, 4, 5], показали, что в каждом конкретном регионе эта проблема может быть решена путем сопряженного изучения поверхностных проб и описания растительности.

Цель представленного исследования заключалась в установлении закономерностей формирования спорово-пыльцевых спектров лесных сообществ южной тайги и соотношения между составом растительности и составом ее спорово-пыльцевой продукции, отложившейся в поверхностных поверхностном горизонте почвы, лесной подстилке и моховых подушках.

Особое внимание было уделено таксонам антропогенным индикаторам, присутствующим в спорово-пыльцевых спектрах. Исследования проводились в Центрально-лесном заповеднике, растительный покров которого является эталоном коренных южно-таежных еловых лесов Восточно-Европейской равнины.

346 Е. Ю. Новенко, М. Б. Носова, К. В. Красноруцкая Изучаемая территория Центрально-лесной государственный природный биосферный заповедник (ЦЛГПБЗ, 32,7–33,1 в.д. 56,4–56,6 с.ш.) расположен в югозападной части Валдайской возвышенности, в пределах главного Каспийско-Балтийского водораздела Восточно-Европейской равнины. В геоморфологическом отношении территория представляет собой слабо всхолмленную водораздельную равнину со сглаженными формами рельефа и абсолютными отметками высот 240–270 м над ур. м. Климат умеренно-континентальный, средняя многолетняя температура января -8,6С, июля +16С. Продолжительность безморозного периода в среднем составляет 114 дней, количество осадков колеблется от 560 до 960 мм/год, средняя многолетняя сумма 707 мм [6].

В структуре растительного покрова ЦЛГПБЗ доминирующее положение занимают еловые леса, представленные целостным, относительно ненарушенным массивом (40%). Кроме еловых лесов, коренными формациями являются сосновые леса сфагновой классификационной группы (10%), а также черноольховые леса (1%), приуроченные к логам, долинам ручьев и рек. Важное место занимает болотная растительность олиготрофного и мезотрофного типов (4%). Наиболее крупные болотные массивы заповедника Катин Мох (3970 га) и Старосельский мох (617 га). Очень небольшую роль в структуре растительного покрова играет луговая растительность, представленная как пойменными, так и вторичными суходольными лугами (1%), а также прибрежная и водная растительность. Усложняют структуру растительного покрова мелколиственные леса, возникшие в результате зарастания ветровалов, отчасти распада перестойных древостоев, пожаров, а также рубок, имевших место в период закрытия заповедника (1951–1960 гг.), и залежей.

Производные леса из березы пушистой, осины и, реже, ольхи серой занимают около 43% всей территории [7].

Материалы и методы В ходе изучения закономерностей формирования рецентных споровопыльцевых спектров Центрально-лесного заповедника было отобрано поверхностных проб из различных растительных сообществ заповедника.

Для проведения анализа брались верхние 1–2 см почвы [1] в заболоченных местообитаниях моховые подушки или живые части сфагновых мхов. В точках отбора проводилось детальное описание растительности [8].

Образцы для спорово-пыльцевого анализа отбирались вдоль трех профилей. Первый из них расположен в юго-восточной части заповедника, включает различные типы ельников и проходит через пустошь, образовавшуюся на месте населенного пункта XIX века (так называемое урочище Красное). Несколько точек попадает в Особенности поверхностных спорово-пыльцевых спектров южной тайги зону вторичного мелколиственного березового леса. Две пробы были отобраны в непосредственной близости от крупного болотного массива Старосельский мох в заболоченном сосновом лесу. Согласно произведенным геоботаническим описаниям точки, находящиеся в лесных сообществах, относятся к следующим группам ассоциаций еловых лесов ЦЛГПБЗ [7]: ельники неморальные (Piceeta nemoraliosa), ельники зеленомошные (Piceeta hylocomiosa), ельники сфагновые (Piceeta sphagnosa), ельники травяно-болотные (Piceeta herboso-uliginosa).

Особое внимание при изучении поверхностных проб ЦЛГПБЗ было уделено спектрам болотных фитоценозов, поскольку современные болотные массивы заповедника являются объектами исследования динамики растительности и климата в голоцене. В пределах верхового болота Старосельский мох поверхностные пробы были отобраны вдоль двух профилей, один из которых соединяет юго-восточный край болота с полуостровом, где до недавнего времени существовала деревня Староселье и ныне находятся зарастающие луга, а другой пересекает юго-западный залив болотного массива. Профили расположены так, чтобы выбранные площадки отражали наибольшее разнообразие болотных фитоценозов (ельник зеленомошный, все стадии заболачивания леса, сфагновые сосняки, открытый грядово-мочажинный комплекс, мезотрофная обводненная окрайка на границе с полуостровом). Помимо данных профилей три пробы были отобраны на окраине деревни Федоровское в луговых сообществах.

Лабораторная обработка проведена по стандартной методике, разработанной в Институте географии РАН с применением тяжелой жидкости с удельным весом 2.2 г/см3 [9] в модификации с использованием раствора йодистого кадмия. Образцы мхов обрабатывались щелочным методом фон Поста [1] и далее подвергались ацетолизу [10]. Обработка данных и построение спорово-пыльцевой диаграммы проводились с помощью программы TILIA и TILIA-Graph [11]. За 100% при расчетах была принята сумма пыльцы древесных пород и пыльцы травянистых растений.

Процентные содержания пыльцы водных растений и спор были рассчитаны по отношению к этой сумме.

Результаты и обсуждение Особенности спорово-пыльцевых спектров растительных сообществ Центрально-лесного заповедника.

Результаты спорово-пыльцевого анализа представлены на диаграмме (рис. 1). Исследования показали, что в ряду точек, расположенных в разных типах растительных сообществ ЦЛГПБЗ, везде, кроме контактных полос лес-болото и луговых местообитаний, спектры имеют лесной характер.

В спорово-пыльцевых спектрах еловых лесов содержание пыльцы древесных пород не отмечено ниже 73.3%. Характерной чертой для спорово-пыльцевых спектров всех типов ельников явилась заниженная доля 348 Е. Ю. Новенко, М. Б. Носова, К. В. Красноруцкая пыльцы ели (Picea, в среднем 15-18%), хотя содержание ее в древостое достигает 90% и более (рис. 2). Участие пыльцы ели в составе спектров болотных фитоценозов еще более низкое, чем в суходольных ельниках (см. рис. 1) и колеблется от 11.53% в сфагновом ельнике до десятых долей процента в некоторых точках в центре болотного массива. Участие пыльцы таких таксонов как сосна (Pinus), береза (Betula), и ольха (Alnus), ветроопыляемых растений с высокой пыльцевой продуктивностью, в спектрах практически всегда завышена по отношению к незначительному участию этих пород в составе древостоя (см. рис.2). Так, например, доля пыльцы березы в составе спектров ельников зеленомошных варьирует от 23.9% до 65.8%, притом, что доля этой породы в растительном сообществе не превышает 5%.

В некоторых точках в ельниках неморальных процентные соотношения пыльцы березы могут достигать 57%, хотя в окружающих древостоях доля березы около 1%. Сосна и ольха вообще не входят в состав ельников этой группы, однако, содержание их пыльцы в спектре может достигать 17.3% и 30.9% соответственно. Максимальные значения (до 64%) содержания пыльцы сосны отмечены в спектрах профилей на болотном массиве, в сфагновых ельниках и сосняках. На открытых участках болота в спектрах преобладает пыльца березы и ольхи. Эти древесные породы, по-видимому, могут рассматриваться как региональные индикаторы, отражающие картину на достаточно большой окружающей территории. Очевидно, что на формирование современных спектров заповедника, как еловых лесов, так и болот, оказывают влияние большие площади вторичных мелколиственных лесов, образовавшихся на месте вырубок и ветровалов.

Содержание пыльцы широколиственных пород: липа (Tilia), вяз (Ulmus), клен (Acer) оказалось существенно заниженным по отношению к их участию в лесных насаждениях (рис.2). Однако, в спорово-пыльцевых спектрах ельников неморальных доля широколиственных пород всегда выше (до 2-3%), чем в остальных типах ельников (менее 1%), что может служить диагностическим признаком этих ельников для интерпретации спектров.

Таким образом, увеличение доли широколиственных пород даже в пределах нескольких процентов в ископаемых спектрах может свидетельствовать о существенном увеличении их роли в лесных массивах. Интересные выводы были получены при наблюдении за дальностью распространения пыльцы широколиственных пород. Например, дуб (Qurcus) был отмечен в растительности лишь в одной точке, однако его пыльца содержится в спорово-пыльцевых спектрах 37 площадок (см. рис. 1). Пыльца всех широколиственных пород единично встречается в пробах на открытых участках в центральной части болота.

Доля и состав травянистых растений и спор также может помочь в реконструкции типа лесных и болотных сообществ по спорово-пыльцевым спектрам. Среди лесных местообитаний четко выделяются ельники травяно-болотные и сфагновые (см. рис. 1). Спектры ельников Особенности поверхностных спорово-пыльцевых спектров южной тайги Рис. 1. Спорово-пыльцевая диаграмма поверхностных проб ЦЛГПБЗ.

Типы растительного покрова: 1 Ельники неморальные, 2 Ельники зеленомошные, 3 Ельники сфагновые, 4 Ельники травяно-болотные, 5 Сфагновые сосняки, 6 Открытое олиготрофное болото, 7 Черноольшанники, 8 Антропогенно-нарушенные сообщества 350 Е. Ю. Новенко, М. Б. Носова, К. В. Красноруцкая Рис. 2. Сопоставление процентного содержание пыльцы древесных пород в спектрах с процентным составом древостоя. Типы еловых лесов:

1 ельники неморальные, 2 ельники зеленомошные, 3 ельники сфагновые, 4 ельники травяно-болотные травяно-болотных характеризуются максимальным участием пыльцы трав: семейств розоцветных (Rosaceae, до 50%), злаков (Poaceae, 12 %) и брусничных (Vacciniaceae, до 3%), споры папоротников сем.

Pages:     | 1 |   ...   | 36 | 37 || 39 | 40 |   ...   | 43 |



© 2011 www.dissers.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.