Geenifragmentide abil mulla tervise määramine
Muldade mikrofloora uurimine on omandamas järjest suuremat tähtsust, kuna mikroobide mitmekesisus mullas on mulla tervise indikaatoriks. Mulla tüüp, seal kasvavate taimede liigiline koostis ning mulla antropogeenne mõjutamine omavad kõik rolli mulla tervisliku seisundi väljakujunemisel. Kuna suurem osa mikroobidest ei ole laboratoorsetes tingimustes kultiveeritavad, siis kasutatakse tänapäeval mikroobikoosluste uurimiseks molekulaarseid meetodeid, mis võimaldavad bakterite koosseisu hinnata DNA võrdleva molekulaarjärjestuste analüüsi abil.
[caption id="attachment_27076" align="alignleft" width="200"] Hierarhiline klasteranalüüs bakteriperekondade klasterdamiseks. Dendrogramm näitab sarnaste bakteriperekondade klasterdumist kogutud proovides. Helelilla värvusega on tähistatud klassifitseerimata perekonnad. Tumelillaga on tähistatud bakteriperekonnad, keda oli <1% kõikidest sekveneeritud järjestustest. Ülejäänud värvid tähistavad eri perekondi ning on grupeerimise aluseks. Korduvad värvid on samas perekonnas erinevalt grupeeritud liigid. Tulpade alla on lisatud pinnaseproovide pH tasemed. Värviliste ringidega on esile toodud tuvastatud seosed.[/caption]
Oma käesoleva aasta juunis kaitstud bakalaureusetöös "Kvantitatiivne mullaproovide prokarüootse mikrofloora analüüs molekulaarbioloogiliste meetoditega" kirjeldasin mulla mikrofloora bakterikooslusi ning leidsin korrelatsioone bakterikoosluste mitmekesisuse, mulla pH ning antropogeense mõju astme vahel. Proovide (n=27) kogumiseks valisime Ӱ Botaanikaaia, kuna seal leidub ligistikku väga erineva antropogeense mõju astmega muldasid. Kuna Ӱ Botaanikaaed asub Pirita jõeoru maastikukaitse alal, oli võimalik vähese antropogeense mõjuga kontrollproovide kogumine lähedastest geograafilisest punktidest.
Mulla mikrofloora koostist hindasime sekveneerimisanalüüsiga ja kvantitatiivse ülevaate liigirikkusest saime 16S rRNA geenifragmentide amplikonide järjestamise tulemuste põhjal. Töö tulemusel tuvastasime bakterite suurema liigilise mitmekesisuse neutraalses pinnases (pH 7.0-7.25). Geenifragmentide järjestamise ja bakterite perekondade hierarhilise klasterdamise tulemusel selgus, et antropogeenne mõju on prokarüootsete organismide mitmekesisusele märkimisväärne. Leidsime korrelatsiooni ka sarnaste taimeliikide ning nende kasvumullas leiduvate kindlate bakteriperekondade koosesinemise vahel.
Pilootprojekti käigus saime kinnitust, et meie valitud metoodika on efektiivne ja annab väärtuslikke tulemusi mulla mikrofloora hindamisel ning selle põhjal on võimalik tuvastada muldade tervislikku seisukorda. Antud pilootprojekti edasiarenduseks on maailma eri paigust kogutud mullaproovide võrdlev sekveneerimisanalüüs.
Kirjutas Siim Iskül , kes kaitses oma bakalaureusetöö teemal “Kvantitatiivne mullaproovide prokarüootse mikrofloora analüüs molekulaarbioloogiliste meetoditega” juunis 2016 (juhendaja süsteemibioloogia lektor Kairi Tammoja)