booltБюллетень Государственного Никитского ботанического садаBulletin of the State Nikitsky Botanical Gardens0513-1634Federal State Funded Institution of Science “The Labour Red Banner Order Nikitsky Botanical Gardens – National scientific Center of the RAS”10.36305/0513-1634-2021-141-120-129boolt-553Research ArticleАГРОЭКОЛОГИЯAGROECOLOGYСТРУКТУРА МИКРОБИОМА ЧЕРНОЗЕМА ЮЖНОГО РИЗОСФЕРЫ ПШЕНИЦЫ ОЗИМОЙ В УСЛОВИЯХ ПРИМЕНЕНИЯ АССОЦИАТИВНЫХ ШТАММОВ МИКРООРГАНИЗМОВThe structure of the microbiome of the southern chernozem of rhizosphere of winter wheat under the conditions of the use of associative strains of microorganismsЕговцеваАнна ЮрьевнаEgovtsevaA. Yu.noemail@neicon.ruМельничукТатьяна НиколаевнаMelnichukT. N.noemail@neicon.ruАбдурашитовСулейман ФевзиевичAbdurashitovS. F.noemail@neicon.ruРадченкоЛюдмила АнатольевнаRadchenkoL. A.noemail@neicon.ruФГБУН «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма»Russian Federation2021200120220141120129Copyright © Еговцева А.Ю., Мельничук Т.Н., Абдурашитов С.Ф., Радченко Л.А., 20222022Еговцева А.Ю., Мельничук Т.Н., Абдурашитов С.Ф., Радченко Л.А.Egovtseva A.Y., Melnichuk T.N., Abdurashitov S.F., Radchenko L.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://boolt.elpub.ru/jour/article/view/553

Представлены результаты анализа данных таксономической структуры микробного сообщества ризосферы пшеницы озимой трех сортов в условиях применения штаммов микроорганизмов с высоким ассоциативным потенциалом. Целью работы являлось изучение влияния интродукции ассоциативных штаммов бактерий в ризосферное сообщество Triticum aestivum L. на изменения таксономической структуры микробиома. В результате исследований ризосферы пшеницы озимой определено 312 и 422 операционных таксономических единиц на уровне рода в условиях 2019 и 2020 г. соответственно. Доля unclassified Chitinophagaceae являлась максимальной среди всех представителей атрибутируемых до семейства родов. На сорте Ермак в условиях 2019 г. наблюдалось наибольшее влияние применения ассоциативных штаммов на увеличение представленности доли данного сообщества на 14,9-22,1% в сравнении с вариантом без обработки (6,8%). Анализ главных компонент позволил выявить существенные различия между большинством вариантов с инокуляцией ассоциативными штаммами и контролем.

The results of the analysis of data on the taxonomic structure of the microbial community of the rhizosphere of three cultivars of winter wheat under the conditions of the use of microorganisms strains with high associative potential are presented. The aim of this work was to study the effect of the introduction of associative bacterial strains into the rhizosphere community of winter wheat on changes in the taxonomic structure of the microbiome.312 and 422 OTUs were determined at the genus level as a result of studies of the rhizosphere of winter wheat in the conditions of 2019 and 2020, respectively. The share of unclassified Chitinophagaceae was the highest among all representatives of the genera attributed to the family. The greatest positive effect of the use of associative strains on the representation of their share was observed on ‘Ermak’ cultivar under the conditions of 2019 by 14.9-22.1% in comparison with the variant without treatment (6.8%). Principal Coordinate Analysis made it possible to reveal significant differences between the majority of variants with inoculation by associative strains and control.

ассоциативные штаммы микроорганизмовтаксономическая структураризосфераTriticum aestivum Lчернозем южныйassociative strains of microorganismstaxonomic structurerhizosphereTriticum aestivum Lsouthern chernozemReferencesАндронов Е.Е., Пинаев А.Г., Першина Е.В. Выделение ДНК из образцов почвы. - Санкт-Петербург: ПК ”Объединение Вента”, 2011. - 27 с.Андронов Е.Е., Пинаев А.Г., Першина Е.В. Выделение ДНК из образцов почвы. - Санкт-Петербург: ПК ”Объединение Вента”, 2011. - 27 с.Доспехов Б.А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований. - М.: Агропроиздат, 1985. - 351с.Доспехов Б.А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований. - М.: Агропроиздат, 1985. - 351с.Орлова О.В., Чирак Е.Л., Воробьев Н.И., Свиридова О.В., Лисина Т.О., Андронов Е.Е. Таксономический состав и организация микробного сообщества дерново-подзолистых почв после внесения соломы зерновых культур и использования препарата Баркон // Сельскохозяйственная биология. - 2019. - Т. 54. - № 1.Орлова О.В., Чирак Е.Л., Воробьев Н.И., Свиридова О.В., Лисина Т.О., Андронов Е.Е. Таксономический состав и организация микробного сообщества дерново-подзолистых почв после внесения соломы зерновых культур и использования препарата Баркон // Сельскохозяйственная биология. - 2019. - Т. 54. - № 1.Шерстобоев Н.К., Мельничук Т.Н. Методологический подход к изучению ассоциативных микроорганизмов // Вестник Одесского национального университета. - 2005. - T. 10. - № 7. - C. 311-315.Шерстобоев Н.К., Мельничук Т.Н. Методологический подход к изучению ассоциативных микроорганизмов // Вестник Одесского национального университета. - 2005. - T. 10. - № 7. - C. 311-315.Bates S.T., Berg-Lyons J.G., Caporaso W.A., Walters W.A., Knight R., Fierer N. Examining the global distribution of dominant archaeal populations in soil // ISME J. - 2011. - № 5. - Р. 908-917.Bates S.T., Berg-Lyons J.G., Caporaso W.A., Walters W.A., Knight R., Fierer N. Examining the global distribution of dominant archaeal populations in soil // ISME J. - 2011. - № 5. - Р. 908-917.Callahan B.J., McMurdie P.J., Rosen M.J., Han A.W., Johnson A.J.A., Holmes S.P. “DADA2: High-resolution sample inference from Illumina amplicon data.” Nature Methods. - 2016. - Vol.13. - P. 581-583. doi: 10.1038/nmeth.3869.Callahan B.J., McMurdie P.J., Rosen M.J., Han A.W., Johnson A.J.A., Holmes S.P. “DADA2: High-resolution sample inference from Illumina amplicon data.” Nature Methods. - 2016. - Vol.13. - P. 581-583. doi: 10.1038/nmeth.3869.Caporaso J.G, Kuczynski J., Stombaugh J. et al. QIIME allows analysis of highthroughput community sequencing data. Nature methods. - 2010. - Vol. 7(5). - P. 335-336. doi: HYPERLINK https://dx.doi.org/10.1038%2Fnmeth.f.303"t"pmc_ext" 10.1038/nmeth.f.303.Caporaso J.G, Kuczynski J., Stombaugh J. et al. QIIME allows analysis of highthroughput community sequencing data. Nature methods. - 2010. - Vol. 7(5). - P. 335-336. doi: HYPERLINK https://dx.doi.org/10.1038%2Fnmeth.f.303"t"pmc_ext" 10.1038/nmeth.f.303.Chee-Sanford J., Tian D., Sanford R. Consumption of N2O and other N-cycle intermediates by Gemmatimonas aurantiaca strain T-27 // Microbiology. - 2019. - Vol. 165. - №. 12. - P. 1345-1354.Chee-Sanford J., Tian D., Sanford R. Consumption of N2O and other N-cycle intermediates by Gemmatimonas aurantiaca strain T-27 // Microbiology. - 2019. - Vol. 165. - №. 12. - P. 1345-1354.Hammer О., Harper D.A.T., Ryan P.D. PAST: Paleontological Statistics Software Package for Education and Data Analysis // Palaeontologia Electronica. - 2001. - Vol. 4(1). - 9 p.Hammer О., Harper D.A.T., Ryan P.D. PAST: Paleontological Statistics Software Package for Education and Data Analysis // Palaeontologia Electronica. - 2001. - Vol. 4(1). - 9 p.Kouřilová X., Schwarzerová J., Pernicová I., Sedlář K., Mrázová K., Krzyžánek V., Obruča S. The First Insight into Polyhydroxyalkanoates Accumulation in Multi-Extremophilic Rubrobacter xylanophilus and Rubrobacter spartanus //Microorganisms. - 2021. - Vol. 9. - № 5. - P. 909.Kouřilová X., Schwarzerová J., Pernicová I., Sedlář K., Mrázová K., Krzyžánek V., Obruča S. The First Insight into Polyhydroxyalkanoates Accumulation in Multi-Extremophilic Rubrobacter xylanophilus and Rubrobacter spartanus //Microorganisms. - 2021. - Vol. 9. - № 5. - P. 909.McMurdie P.J., Holmes S. phyloseq: an R package for reproducible interactive analysis and graphics of microbiome census data. PLoS One. -2013. - Vol. 22. - № 8(4). - P. e61217. doi: 10.1371/journal.pone.0061217. PMID: 23630581; PMCID: PMC3632530.McMurdie P.J., Holmes S. phyloseq: an R package for reproducible interactive analysis and graphics of microbiome census data. PLoS One. -2013. - Vol. 22. - № 8(4). - P. e61217. doi: 10.1371/journal.pone.0061217. PMID: 23630581; PMCID: PMC3632530.Pickett B., Irvine I.C., Bullock E., Arogyaswamy K., Aronson E. Legacy effects of invasive grass impact soil microbes and native shrub growth //Invasive Plant Science and Management. - 2019. - Vol. 12. - № 1. - P. 22-35.Pickett B., Irvine I.C., Bullock E., Arogyaswamy K., Aronson E. Legacy effects of invasive grass impact soil microbes and native shrub growth //Invasive Plant Science and Management. - 2019. - Vol. 12. - № 1. - P. 22-35.Salas-González I., Reyt G., Flis P., Custódio V., Gopaulchan D., Bakhoum N., Dew T.P., Suresh K., Franke R.B., Dangl J.L., Salt D.E., Castrillo G. Coordination between microbiota and root endodermis supports plant mineral nutrient homeostasis // Science. - 2021. - Vol. 371. - № 6525. DOI: 10.1126/science.abd0695.Salas-González I., Reyt G., Flis P., Custódio V., Gopaulchan D., Bakhoum N., Dew T.P., Suresh K., Franke R.B., Dangl J.L., Salt D.E., Castrillo G. Coordination between microbiota and root endodermis supports plant mineral nutrient homeostasis // Science. - 2021. - Vol. 371. - № 6525. DOI: 10.1126/science.abd0695.Wright E.S. “Using DECIPHER v2.0 to Analyze Big Biological Sequence Data in R.” The R Journal. - 2016. - Vol. 8. - № 1. - P. 352-359.Wright E.S. “Using DECIPHER v2.0 to Analyze Big Biological Sequence Data in R.” The R Journal. - 2016. - Vol. 8. - № 1. - P. 352-359.Viana A.T., Caetano T., Covas C., Santos T., Mendo S. Environmental superbugs: The case study of Pedobacter spp. //Environmental Pollution. - 2018. - Vol. 241. - P. 1048-1055.Viana A.T., Caetano T., Covas C., Santos T., Mendo S. Environmental superbugs: The case study of Pedobacter spp. //Environmental Pollution. - 2018. - Vol. 241. - P. 1048-1055.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.