халиуллина засоление

Влияние засоления на
почвенные
микроорганизмы
Выполнила: ученица 11 класса
МБОУ СОШ №98 Орджоникидзевского района г.Уфы,
МБОУ ДОТ ЭБЦ Орджоникидзевского района г.Уфы
Халиуллина Алия Радиковна
Научный руководитель:
Суханова Н.В., к.б.н., доцент каф. биоэкологии и биологического
образования БГПУ им. М.Акмуллы
Учитель биологии: Юсупова М.Н.
Актуальность
Около 9·108 га всех земель планеты имеют повышенное
содержание солей и количество засоленных почв по разным
причинам с каждым годом возрастает.
Избыточное засоление негативно влияет на рост и развитие
растений, почвенных микроорганизмов.
Цианобактерии являются космополитами и заселяют практически
все наземные и водные биотопы, в том числе соленые водоемы,
пустыни и городские почвы, характеризующиеся повышенным
содержанием солей.
Изучение биологии и экологии отдельных видов почвенных
микроорганизмов, в том числе и цианобактерий, является
актуальной проблемой.
Цель
Целью настоящей работы являлось изучение влияния
NaCl на морфологические показатели цианобактерии
Nostoc muscorum и определение пределов устойчивости
данного вида к засолению.
Задачи
1. По литературным источникам изучены вопросы влияния засоления на растения и
микроорганизмы.
2. Подготовлена накопительная культура цианобактерии Nostoc muscorum, изучена ее
биология.
3. Подобрана методика проведения эксперимента (рассчитаны концентрации, а также
количество и интервалы просмотров).
4. Изучено воздействие растворов соли NaCl различной концентрации на
морфометрические показатели почвенной цианобактерии Nostoc muscorum, определены
пределы ее устойчивости.
5. Изучено влияние растворов соли NaCl различной концентрации на спорообразование и
цикл развития почвенной цианобактерии Nostoc muscorum.
Работа проведена в Научно-исследовательской лаборатории «Экология почвенных
водорослей» им. Л.Хайбуллиной кафедры биоэкологии и биологического образования
БГПУ им. М. Акмуллы.
Характеристика Nostoc muscorum
Нoстoк (Nostoc muscorum) слоевища микро- или
макроскопические желатиновые,
аморфной или сферической
формы. Нити в колонии
нерегулярно свернуты, иногда
более собраны в периферийном
слое. Трихомы одинаковой
ширины по всей длине, клетки
цилиндрические, бочкообразные
до почти сферической формы
(фото 1). Нoстoк oтнoсится к
пpoкapиoтaм, т.к. в клeткaх нeт
oбoсoблeннoгo ядpa. Встpeчaeтся
в вoдe, пoчвe.
Фото 1. Трихомы Nostoc sp.
Методика исследования
1. Были приготовлены растворы солей NaCl и
питательной среды для культивирования
Nostoc muscorum.
Фото 2. Испытуемые растворы соли NaCl.
Фото 3. Концентрированные растворы солей среды Болда.
Методика исследования
1. Приготовленные растворы соли
разливали по пробиркам в объеме 5 мл,
и добавляли по капле
концентрированной среды Болда.
2. В пробирки с помощью
микробиологической петли вносили
небольшое количество культуры Nostoc
muscorum (фото 4)
3. Пробирки закрывали ватно-марлевыми
Фото 4. Посев культуры Nostoc muscorum в испытуемые
пробками, этикетировали и
растворы.
культивировали на люминостате при
комнатной температуре.
Методика исследования
5. Снятие результатов
эксперимента проводили чepeз
18 днeй co дня пocтaнoвки
oпытa. Второе – через месяц со
дня постановки опыта.
6. В каждом испытуемом
растворе соли NaCl и в
контроле проводили измерение
длины и ширины 100 клеток
Nostoc muscorum с помощью
микроскопа Axio Imager.
Фото 5. Изучение
морфологических
показателей цианобактерии
на микроскопе.
Статистическая обработка результатов
Таблица 1
Рассчитывали индекс токсичности фактора
по формуле:
ИТФ = О/К, где О - среднее значение
величины (диаметра колоний) в опыте, К среднее значение величины в контроле.
Класс токсичности определяли по шкале
токсичности (табл. 1).
Вычисляли критерий достоверности
разницы по Стьюденту
Классы токсичности
Величина
Пояснения
Оптическая
ИТФ
VI - стимуляция
1,10
шкала
Фактор
оказывает
стимулирующее действие
на тест-объект.
V - норма
0,91-1,10
Фактор
не
существенного
оказывает
влияния
на развитие тест-объекта
IV
-
низкая 0,71-0,90
токсичность
III
Разная степень снижения
средняя 0,50-0,70
-
опыте по
токсичность
II
высокая
-
величины тест-функции в
0,50
сравнению с контролем
токсичность
I
-
сверхвысокая 0
токсичность
Гибель
тест-объекта.
Среда не пригодна для
жизни тест-объекта
Экспериментальная часть
Фото 6. Трихомы Nostoc
muscorum в контроле
(просмотр через 18
дней, просмотр через
30 дней).
Фото 7. Трихомы Nostoc
muscorum в растворе
концентрации 0,1 г/л.
Экспериментальная часть
Фото 8. 0,2 г/л
Фото 9. 0,39 г/л
Экспериментальная часть
Фото 10. 0,78г/л
Фото 11. 1,56 г/л
Экспериментальная часть
Фото 12. 3,125 г/л
Фото 13. 6,25 г/л
Экспериментальная часть
Фото 14. 12,5г/л
Фото 15. 25 г/л
Фото 16. 50 г/л
Таблица 2. Статистические характеристики ИТФ
Концентрация
NaCl, г/л
50,00
25,00
12,50
6,25
3,125
1,56
0,78
0,39
0,20
0,10
Контроль
(среда Болда)
M
ИТФ ширина
1,26 4,63
1,17 4,15
1,10 4,18
1,38 5,45
1,33 5,04
1,36 5,07
1,22 4,49
1,22 4,51
1,05 4,27
1,16 4,39
3,93
M длина
3,65
4,64
4,06
4,86
4,87
5,12
4,68
4,62
3,59
4,26
3,55

0,73
0,75
0,63
0,78
0,64
0,72
0,76
0,76
0,59
0,77
mM
0,07
0,07
0,06
0,07
0,06
0,07
0,07
0,07
0,06
0,07
V
15,48
17,06
15,20
15,08
12,89
14,06
16,74
16,79
14,89
17,16
tв
14,78
9,63
6,31
20,55
19,89
20,51
11,99
12,05
3,39
8,47
Выводы
1. Анализ литературных источников показал, что избыточное содержание
соли NaCl в среде оказывает существенное влияние на рост, развитие и
морфологические признаки живых организмов.
2. Цианобактерия Nostoc muscorum легко культивируется в лабораторных
условиях, быстро растет и обладает довольно коротким циклом развития.
Цианобактерия Nostoc muscorum является хорошим модельным
организмом.
3. Разработана методика проведения эксперимента, подобраны
концентрации соли, а также количество и интервалы просмотров. . Для
оценки морфологических изменений и жизнеспособности цианобактерий
при воздействии растворов солей необходимо проводить как минимум 2
просмотра с интервалом не менее 2 недель и 1 месяца.
Выводы
4. Все концентрации раствора NaCl, начиная с 0,1 г/л, приводят к
изменению морфологических показателей цианобактерии Nostoc
muscorum. Изменяется цвет колоний, повышенное содержание NaCl в
среде приводит увеличению размера клеток. Растворы соли в
концентрации 12,5-50 г/л являются губительными для данной
цианобактерии.
5. Растворы соли NaCl в концентрации от 0,39 до 6,25 г/л уже на 18 день
культивирования вызывали активное спорообразование у
цианобактерии. В контроле образование спор наблюдалось через 30
дней после посева. При концентрациях соли от 0,20 до 0,78 г/л на 30
день культивирования у цианобактерии наблюдалось образование
гетероцист. В клетках Nostoc muscorum, культивируемого в растворе
соли 3,125 г/л в течение месяца появились крупные вакуоли, не
характерные для клеток цианобактерий.
Спасибо за внимание!
Влияние засоления на
почвенные микроорганизмы
Халиуллина Алия Радиковна
МБОУ СОШ №98 Орджоникидзевского
района г.Уфы,
МБОУ ДОТ ЭБЦ Орджоникидзевского
района г.Уфы
Эл. почта: [email protected]