Разнообразие архей и бактерий, ассоциированных с корнями Zea mays L

Изучено разнообразие бактерий и архей, ассоциированных с поверхностью и внутренними тканями корней кукурузы (Zea mays L.). Для амплификации бактериальных последовательностей непосредственно из корней кукурузы методом ПЦР разработан праймер к 16S рДНК бактерий, исключающий амплификацию ДНК эукариот и хлоропластов. Митохондриальная последовательность кукурузы легко отделялась от амплифицированных бактериальных последовательностей методом разделения по размеру. Кроме того, оценивали культивируемую часть бактериального сообщества, состав которой отличался от состава библиотеки клонов. Совпадение филогенетического состава организмов, полученных при культивировании, и организмов, выявленных прямой амплификацией 16S рДНК, составило 48%. В коллекции культур были представлены только 4 бактериальных отдела и 27 филотипов, тогда как при клональном анализе выявлено 6 отделов и 74 филотипа, включая представителя кандидатного отдела OP10, первоначально описанного как новая линия на уровне отдела в горячем источнике Йеллоустона. В коллекции культур преобладали актинобактерии, а в библиотеке клонов — альфа-протеобактерии. Популяция протеобактерий, ассоциированных с кукурузой, напоминала популяцию протеобактерий типичного почвенного сообщества, в составе которой присутствовала подгруппа специфичных для растений бактерий, включая филотипы, родственные Rhizobium и Herbaspirillum. Представленность филотипов других отделов (OP10 и Acidobacterium) указывает на то, что корни кукурузы поддерживают самостоятельное бактериальное сообщество. Разнообразие архей было невысоким. Из 50 исследованных клонов выявлено 6 уникальных типов последовательностей, причем 5 из них были тесно связаны между собой и имели 98% идентичности последовательностей. Последовательности архей при высокой поддержке бутстрепом группировались рядом с некультивируемыми археями морской группы I (кренархеи) и морской группы II (эвриархеи). Полученные результаты свидетельствуют о том, что кукуруза поддерживает разнообразное микробное сообщество, ассоциированное с корнями и состоящее из видов, впервые описанных как обитатели среды корней растений.