Образование закиси азота почвенными микроскопическими грибами

• Автор: Пахненко, Оксана Анатольевна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Введение І
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
2.1 Баланс закиси азота в атмосфере земли
2.2 Образование закиси азота при диссимиляционном восстановле
нии нитритов в аммоний
2.3 Образование 1Ч?0 бактериями при нитрификации
2.4 Образование закиси азота в процессе денитрификации
2.5 Образование закиси азота микроскопическими грибами
2.6 Образование закиси азота процессе денитрификации, проводимой
грибами
2.7 Ферменты, проводящие процесс денитрификации
2.8 Восстановление МэО микроорганизмами
2.9 Биомасса и распространенность микроскопических грибов в
почве
3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1 Выделение микроскопических грибов из почв, корневой зоны и
семян растений
3.2 Отбор чистых культур микроскопических грибов
3.3 Установление способности к образованию закиси азота у
микромицетов
3.4 Анализ газов (ТЧО. К?.0)
3.5 Изучение трансформации азота среды микроскопическими
грибами
3.6 Исследование способности грибов к восстановлению N2.0 и влияние
ацетилена на образование и восстановление закиси азота
3.7 Исследование возможности образования закиси азота
микроскопическими грибами в стерильной почве
4. РЕЗУЛЬТАТЫ
4.1 Образование N20 микромицетами
4.2 Образование N20 микроскопическими грибами в зависимости от условий аэрации и источника азота в среде
4.3 Активность образования закиси азота микромицетами на питательных средах
4.4 Образование окиси азота почвенными микроскопическими грибами
4.5 Восстановление закиси азота микроскопическими грибами
4.6 Влияние ацетилена на образование и восстановление закиси
азота
4.7 Выделение МгО микроскопическими грибами при инокулияции стерильной почвы
5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Введение.
Закись азота (N2O) - один из важнейших микрогазов,
ответственный за формирование «парникового эффекта» и разрушение озонового слоя атмосферы Земли. Ежегодное повышение содержания закиси азота в атмосфере составляет 0,2-0,3%, причем в последние годы темпы ее прироста увеличиваются.
Многие организмы обладают способностью к продукции закиси азота. Известны примеры образования ее животными, растениями и водорослями (Hlavica, 1982; Weathers, 1984). Важнейшим источником закиси азота в атмосфере является деятельность почвенных микроорганизмов, на долю которых приходится до 90% от ее суммарного поступления в атмосферу (Умаров, 1998). При этом определяющее значение в продукции и потреблении закиси азота принадлежит, вероятно, прокариотным организмам, осуществляющим денитрификацию, диссимиляторное восстановление нитратов в аммоний и нитрификацию (Robertson, Tiedje, 1987; Knowles, 1990; Zum , 1998). Образование закиси азота выявлено и у микроскопических грибов (Fusarium oxysporum и ряда родственных ему видов), которые в большинстве почв представляют доминирующий по биомассе компонент биоты (Bollag, Tung, 1972; Burth, Ottow, 1983; Shoun et. al., 1992). Исследование биохимии позволило выявить основные этапы процесса образования N2O, которые происходят при участие нитрат-, и нитритредуктазы и цитохрома Р450, выполняющего функции N0-редуктазы (Nakahara et al, 1993; Nakahara et al, 1994; Kobayshi, 1996).
Вместе с тем, до настоящего времени не определено экологическое значение этого явления. Отсутствуют данные о распространенности

энергодающий характер. Общеизвестно, что анаэробные системы получения энергии у микроорганизмов являются с точки зрения эволюции более ранними по сравнению с аэробной дыхательной системой, однако, оксигеназы (такие, как цитохром Р450), вероятно, были образованы после появления в процессе эволюции организмов, использующих кислород (Sato, 1978). Участие P450dNir в процессе грибной денитрификации (нитратное дыхание) подразумевает, что цитохром сохранил одну из наиболее ранних функций, которая появилась прежде, чем кислород образовался в атмосфере. Несмотря на свою уникальную функцию P450dNir относится к семейству Р450 (Nelson et al.,1993). Можно предположить, что P450dNir является прямым потомком прототипа Р450, однако, в отличии от большинства других P450s, он не является монооксигеназой и просто катализирует транспорт электронов от НАДН к NO. Это означает, что механизм использования органических веществ в качестве субстратов и обеспечение переноса электронов от НАД(Ф)Н другими компонентами (флавопротеинами и др.) в Р450 катализируемой реакции, сформировался в более позднее время.
Данное предположение подтверждается также тем, что P450dNir филогенетически относится к группе бактериальных P450s (Sato, 1978). P450dNir обнаружил более высокую гомологию последовательностей ДНК с бактериальной P450s, в частности с последовательностью Р450саш у Streptomyces (34-40%), чем с эукариотической P450S. Показана низкая сходимость последовательностей P450dNir (в среднем 22%) с последовательностями других Р450, выделенных у млекопитающих, насекомых, растений, грибов и других бактерий