МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ рф

ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Общий микробиологический анализ почвы

Методические указания

к лабораторной работе

Дисциплина «Экология микроорганизмов»

Киров 2005

Составил:

доцент кафедры «биология»

кандидат биологических наук К.Е. Гаврилов

Порядок проведения занятия

1. Введение – 5 минут.

2. Письменный контроль исходного уровня знаний (решение тестовых заданий) – 15 минут.

3. Собеседование по вопросам самоподготовки и коррекция знаний – 45 минут.

4. Самостоятельная работа – 65 минут.

5. Подведение итогов занятия –3 минуты.

6. Сбор отчетов (альбомов) для проверки преподавателем – 2 минуты.

Техника безопасности

При выполнении лабораторных работ необходимо неукоснительно соблюдать общепринятые правила безопасного обращения с кислотами и щелочами, лабораторной стеклянной посудой (предметными и покровными стеклами, пипетками, чашками Петри, пробирками и др.), электрооборудованием (осветителями); соблюдать осторожность при использовании открытого огня (спиртовки); не допускать пролива и возгорания легковоспламеняющихся жидкостей (этилового спирта, эфира).

Цель занятия

• Учет микроорганизмов методами:

1) прямого микроскопирования;

2) посева на твердые питательные среды.

Вопросы и задания для самоподготовки

1. экофизиология микроорганизмов

2. факторы окружающей среды, влияющие на рост и развитие микробов в окружающей среде

3. температура

4. кислотность среды

5. активность воды и соленость

6. редокс-потенциал и кислород

7. свет

8. концентрация питательных веществ

9. местоположение в биосфере

10. дифференциация и переживание неблагоприятных условий

11. экологические ниши микроорганизмов

12. микробное сообщество как целостность

13. синморфология сообществ

14. кооперативные взаимоотношения

15. первичная продукция

16. деструкция

17. межвидовой перенос водорода и синтрофия

Оборудование и материалы

1. Микроскоп биологический МБР-3 или аналогичный

2. Спиртовка.

3. Термостат.

4. Чашки Петри с плотной питательной средой.

5. Микробиологические петли.

6. Материалы (предметные стекла для микропрепаратов; пробирки стеклянные, вместимостью 15 мл; пипетки, вместимостью 1,0 и 5,0 мл с делениями, карболовый эритрозин).

Общие сведения

Почвенный покров бесспорно является основным депо раз­нообразных бактерий на Земле. Некоторые бактерии являются типичными обитателями почвы и обычно не обнаруживаются в водной среде или в составе микрофлоры макроорганизмов. Это, например, многие представители порядков Actinomycetales и Myxobacteriales. С другой стороны, для микрофлоры почвы не­характерны спирохеты, виды бактерий, снабженных газовыми вакуолями, метанобразующие бактерии и многие другие ана­эробы. Своеобразием микрофлоры почвы является то, что здесь всегда присутствуют клетки, для которых почва вообще не яв­ляется местом активного развития, или такие клетки, развитие которых может происходить лишь в редкие и случайные перио­ды обогащения почвы подходящим субстратом. Для микроор­ганизмов целинных почв таким случайным субстратом может быть навоз. Его попадание в почву вообще закономерно, но для данного пространственно ограниченного участка это событие вообще может никогда не произойти.

Почва представляет собой весьма гетерогенную среду. В каждой конкретной почве складываются своеобразные микроб­ные ценозы, однако в соответствии с природой почвы как эле­мента биосферы эти ценозы всегда имеют определенную струк­туру.

На xv Международном конгрессе почвоведов, состоявшемся в Мексике в 1994 г., был проведен специальный симпозиум, посвященный проблеме оценки бактериального разнообразия почв. Среди принимавших участие ученых была высказана надежда, что в ближайшее время будет выработана программа исследований почв как генератора биологического разнообразия Земли.

В настоящее время ряд ученых (Добровольских Г.В., Звягинцев Д.Г.) обращают внимание на недооценку роли почвы как среды обитания и сохранения всего разнообразия жизни на планете и почвенных микроорганизмов, как жизненно необходимых для функционирования и саморегулирования экосистемы Земли и ее биосферы и перечисляют главные вопросы, на которые следует ответить в будущем почвенным микробиологам:

1. Как могут существовать в 1 г почвы так много видов (до 4 тыс.) и популяций микроорганизмов?

2. Как связана структура почвенного бактериального сообщества со структурой микробного сообщества в целом?

Отсутствие ответов на вопросы, которые были поставлены очень давно, связано, прежде всего, с ограничением методов почвенной микробиологии. Учет микроорганизмов может быть произведен методами прямого микроскопического счета, чашечным методом посева почвенной суспензии на питательные среды, методом мультисубстратного тестирования (метаболический потенциал сообщества), анализом профилей метиловых жирных кислот, различными модификациями молекулярно-биологических методов. Перечисленные методы имеют свои преимущества и недостатки.