PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Czasopismo

2012 | 19 | 2 |

Tytuł artykułu

Interrelations between DNA concentration and physicochemical parameters in the loess soil profile

Treść / Zawartość

Warianty tytułu

PL
Współzależność stężenia DNA i parametrów fizykochemicznych w profilu gleby lessowej

Języki publikacji

EN

Abstrakty

EN
The purpose of presented study was determination of the impact of selected physicochemical parameters, strongly influencing the soil biological life: water potential (pF), oxygen availability for microorganisms (ODR), redox potential (Eh), content of Mg, Ca and total organic carbon (TOC) on soil DNA concentration. Undisturbed loess soil material was taken to metal cylin-ders (100 cm3) from four depths (0-20; 20-40; 40-60 and 60-80 cm), what make possibility for description of DNA content and its distribution in the whole soil profile. Our results revealed signif-icant (p<0.05) positive relationships between soil DNA content and measured values of ODR (r = 0.94***), Eh (r = 0.52**) and TOC (r = 0.98***), what were confirmed by high values of correla-tion coefficients (r). Whereas, significant negative interrelationships between soil DNA and pF (r = –0.57*) or Mg content (r = –0.79***) were determined. However, in the current experiment condi-tions, we did not found significant correlation between Ca presence and DNA content (p>0.05). Significant (p<0.05) decrease of DNA concentration by 62.8% with an increase of soil depth was noted, what was undoubtedly connected with spatial distribution of microorganisms in the soil profile and its likes for surface layers colonization.
PL
Celem prezentowanej pracy jest określenie wpływu wybranych parametrów fizykochemicznych bezpośrednio warunkujących życie biologiczne gleb: potencjału wodnego – (pF); dostępności tlenu dla mikroorganizmów – (ODR), potencjału redoks – (Eh), zawartości Mg, Ca oraz całkowitego poziomu węgla organicznego – (TOC), na zawartość stężenia DNA. Próby gleby lessowej w formie nienaruszonej zostały pobrane do metalowych cylindrów (100 cm3) z czterech głębokości (0-20; 20-40; 40-60 i 60-80 cm), co pozwoliło na opisanie zarówno zawartości DNA jak i jego rozmieszczenia w całym profilu. Na podstawie wykonanych badań wykazano istotny (p<0,05) dodatni wpływ ODR (r = 0,94***), Eh (r = 0,52**) oraz TOC (r = 0,98***) na zawartość glebowego DNA, co potwierdzają wysokie współczynniki korelacji (r). Natomiast statystycznie istotne ujemne współzależności stwierdzono w przypadku pF (r = –0,57*) oraz zawartości Mg (r = –0.79***). Jakkolwiek, w warunkach bieżącego eksperymentu nie znaleziono istotnej korelacji pomiędzy obecnością Ca oraz stężeniem DNA (p>0,05). Wykazano ponadto sukcesywny, istotny spadek (p<0,05) zawartości DNA o 62,8% wraz ze wzrostem głębokości w profilu glebowym, co niewątpliwie związane jest z przestrzennym rozmieszczeniem mikroorganizmów i ich preferencją do zasiedlania powierzchniowych warstw gleby.

Wydawca

-

Czasopismo

Rocznik

Tom

19

Numer

2

Opis fizyczny

p.437-448,fig.,ref.

Twórcy

autor
  • Institute of Biotechnology, Department of Biochemistry and Environmental Chemistry, The John Paul II Catholic University of Lublin, Al.Krasnicka 102, 20-718 Lublin, Poland
autor
autor

Bibliografia

  • Acosta-Martinez V., Burow G., Zobeck TM., Allen VG., 2010. Soil microbial communities and function in alternative systems to continuous cotton. Soil Science Society of America Journal, 74, 1181-1192.
  • Agnelli A., Ascher J., Corti G., Ceccherini MT., Nannipieri P., Pietramellara G., 2004. Distribution of microbial communities in a forest soil profile investigated by microbial biomass, soil respiration and DGGE of total and extracellular DNA. Soil Biology and Biochemistry, 36, 859-868.
  • Amann RI., Ludwig W., Schleifer KH., 1995. Phylogenic identification and in situ detection of individual microbial cells without cultivation. Microbiological Reviews, 59, 143-169.
  • Brzezińska M., Włodarczyk T., Stępniewski W., Przywara G. 2005. Soil oxygen status and catalase activity. Acta Agrophysica, 5, 555-565.
  • Cai P., Huang QY., Zhang XW., 2006. Interactions of DNA with clay minerals and soil colloidal particles and protection against DNase. Environmental Science and Technology, 40, 2971-2976.
  • Ceccherini M., Pote J., Kay E., Van VT., Marechal J., Pietramellara G., Nannipieri P., Vogel TM., Si-monet P., 2003. Degradation and transformability of DNA from transgenic leaves. Applied Environmental Microbiology, 69, 673-678.
  • Fierer N., Bradford MA., Jackson RR., 2007. Toward an ecological classification of soil bacteria. Ecol-ogy, 88, 1354-1364.
  • Hajduk E., Kaniuczak J., Szpunar-Krok E., 2009. Content of K, Mg and Ca in soils after cultivation of papilionaceous plant. Zeszyty Naukowe Polskiego Towarzystwa Gleboznawczego w Rzeszowie, 11, 67-72.
  • Khanna M., Stotzky G., 1992. Transformation of Bacillus subtilis by DNA bound on montmorillonite and effect of DNase on the transforming ability of bound DNA. Applied Environmental Microbiology, 58, 1930-1939.
  • Kirk JL., Beaudette LA., Hart M., Moutoglis P., Klironomos JN., Lee H., Trevors JT., 2004. Methods of studying soil microbial diversity. Journal of Microbiological Methods, 5, 169-188.
  • Lerat S., England L., Klironomos J., Pauls P., Swanton C., Trevors JT., 2005. Real-time polymerase chain reaction detection of the transgenes for Roundup Ready corn and soybean in soil samples. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53, 1337-1342.
  • Levy-Booth FJ., Campbell RG., Gulden RH., Hart MM., Powell JR., Klironomos JN., Pauls P., Swanton CL., Trevors JT., Dunfield KE., 2007. Cycling of extracellular DNA in the soil environment. Soil Biology and Biochemistry, 39, 2977-2991.
  • Lorenz MG., Wackernagel W., 1994. Bacterial gene transfer by natural genetic transformation in the environment. Microbiological Review, 58, 563-602.
  • Malicki MA., Bieganowski A., 1999. Chronovoltammetric determination of oxygen flux density in the soil. Inernational. Agrophysics, 13, 273-281.
  • Nguyen TH., Chen KL., 2007. Role of divalent cations in plasmid DNA adsorption to natural organic matter coated silica surface. Environmental Science Technology, 41, 5370-5375.
  • Pietramellara G., Ascher J., Borgogni F., Ceccherini MT., Guerri G., Nannipieri P., 2009. Extracellular DNA in soil and sediment: fate and ecological relevance. Biology and Fertility Soils, 45, 219-235.
  • Poly F., Chenu C., Simonet P., Rouiller J., Monrozier LJ., 2000. Difference between linear chromosomal and supercoiled plasmid DNA in their mechanisms and extent of adsorption on clay minerals. Langmuir, 16, 1233-1238.
  • Pote J., Roselli W., Wigger A., Wildi W., 2007. Release and leaching of plant DNA in unsaturated soil column. Ecotoxicology and Environmental Safety, 68, 293-298.
  • Raes J., Korbel JO., Lercher MJ., von Moering C. Bork P., 2007. Prediction of effective genome size in metagenomic samples. Genome Biology, 8, 1-11.
  • Romanowski G., Lorenz MG., Wackernagel W., 1991. Adsorption of plasmid DNA to mineral surfaces and protection against DNase I. Applied Environmental Microbiology, 57, 1062–1069.
  • Sagova-Mareckova L., Cermak L., Novotna J., Plhackova K., Forstova J., Kopecky J., 2008. Innovative methods for soil DNA purification tested in soils with widely differing characteristics. Applied and Environmental Microbiology, 74, 2902-2907.
  • Sheu C., Wu CY., Chen SC., Lo CC., 2008. Extraction of DNA from soil for analysis of bacterial diver-sity in transgenic and nontransgenic Papaya sites. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 56, 11969-11975.
  • Stępniewska Z., Wolińska A., Bennicelli RP., 2003. Influence of soil water potential on microdiffusion of oxygen in the Eutric Cambisol (in Polish). Acta Agrophysica, 84, 145-152.
  • Trevors JT., 2010. One gram of soil: a microbial biochemical gene library. Antonie van Leeuwenhoek, 97, 99-106.Turski M., Witkowska-Walczak B., 2004. Fizyczne właściwości gleb płowych wytworzonych z utworów pyłowych różnej genezy. Acta Agrophysica, 101, 5-51.
  • Udawatta RP., Kremer RJ., Adamson BW., Anderson SH., 2008. Variations in soil aggregate stability and enzyme activities in a temperate agroforestry practice. Applied Soil Ecology, 39, 153-160.
  • Walczak R., Rovdan E., Witkowska-Walczak B., 2002. Water retention characteristics of peat and sand mixtures. Int. Agrophysics, 16, 161-165.
  • Walczak R., Sławiński C., Witkowska-Walczak B., 2001. Water retention and conductivity of Pol-ish Mollic Gleysols (in Polish). Acta Agrophysica, 53, 1-211.
  • Whitman WB., Coleman DC., Wiebe WJ., 1998. Prokaryotes: the unseen majority. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 95, 6578-6583.
  • Wolińska A., Bennicelli R.P., 2010. Dehydrogenase activity response to soil reoxidation process described as varied conditions of water potential, air porosity and oxygen availability. Polish Journal of Environmental Studies, 19, 651-657.
  • Zhuang J., McCarthy JF., Perfect E., Mayer LM., Jastrow JD., 2008. Soil water hysteresis in water- stable microaggregates as affected by organic matter. Soil Science Society of America Journal, 72, 212-220.

Uwagi

Rekord w opracowaniu

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikatory

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.agro-56ceffd5-1c7f-4ce7-9e0b-4545ee15df30
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.