Söfnun, einangrun og tegundagreining bakteríustofna úr íslenskum jarðvegsgerðum

Abstract

Bakteríur í jarðvegi á Íslandi hafa hingað til ekki verið rannsakaðar að neinu marki og er því þessi rannsókn fyrsta sinna gerðar hér á landi. Jarðvegur á íslandi er einstakur þar sem hann er að mestu andosol eða eldfjallajörð. Eldfjallajörð sem á þó engan sinn líkan um heim allan vegna legu landsins við jaðar Norðurheimskautssvæðisins. Bakteríurnar þurfa að hafa sérstaka eiginleika til að lifa við þessar jaðaraðstæður og í þeim þroskaða jarðvegi sem hér er. Þessa eiginleika er mjög áhugavert að rannsaka en einnig er áhugavert að skoða hvaða hlutverki örverurnar gegna í samfélaginu á hverjum stað fyrir sig, en það gefur okkur vísbendingar um áhrif baktería í vistkerfi landsins.Markmið rannsóknarinnar er að gefa innsýn inn í það bakteríusamfélag sem er að finna í íslenskum jarðvegsflokkum og hvort um sé að ræða mun á milli bakteríusamfélaga á milli vistgerða. Ellefu sýni voru tekin á nokkrum stöðum á landinu og ræktaðir upp úr þeim 175 stofnar. Greindir voru 32 stofnar út frá 16S rDNA geninu og samanburður gerður við 16S rRNA gagnabanka NCBI. Mikið af áhugaverðum stofnum komu fram og gerðar voru svipgerðaprófanir á þremur þeirra, AL1611, AIB1328 og AIB0232 vegna þekktra áhugaverðra eiginleika skyldra stofna og hverkonar hlutverkum þeir eru þekktir fyrir að gegna í jarðvegi. Niðurstöður leiddu í ljós að þeir flokkar sem voru ræktanlegir upp úr sýnunum og hægt að greina 16S rDNA genið voru í samræmi við aðrar rannsóknir á flokkum baktería í jarðvegi á norðurheimskautssvæðinu. Einnig sýndu niðurstöður að með samanburði á flokkum baktería í vistgerðum kom í ljós að þar er að finna mun á örverusamfélaginu milli þeirra þriggja vistgerða sem voru rannsakaðar. Stofn AL1611 sýndi áhugaverða eiginleika en hann reyndist einungis sýna 96% einsleitni við aðra skylda stofna. Hann er af flokk Gammaproteobacteria og sýndi töluverða hæfileika til niðurbrots á ýmsum kolefnum. Samanburður á 16S raðgreiningu og svipgerðaprófunum á stofni AL1611 við þá stofna sem hann sýndi mesta einsleitni við, gefa til kynna að hér gæti verið um nýjan stofn að ræða.

Previously there has never been done any research on soil bacteria in Iceland. This research is the first one that focuses entirely on soil bacteria. Icelandic soil is unique where as it is mostly made from andosol, an andosol earth which is unique compared to other andosol earths anywhere else in the world. Iceland lies on the borders of the Arctic and is considered an extreme environment. To survive in this extreme environment and in this immature soil that is found here, the bacteria need to have special abilities and adaptive skills. These abilities and skills are an interesting research topics. It is also interesting to investigate what part the bacteria play in the bacterial community in every ecotype whereas it gives us clues of what influence the bacteria have on the whole Icelandic ecosystem. The overall aim of this work was to get insight into the bacterial community found in Icelandic soil habitats and to investigate if there is a difference in bacterial community between ecotypes. Eleven samples were taken in four different places in Iceland. 175 species were grown from those samples and it was possible to identify 32 of them by identifying the 16S rDNA gene and compare it to 16S rRNA database. Many interesting species were found in the samples and it was deceided to use three of them, AL1611, AIB1328 and AIB0232, for further research using GEN III biochemical test.The main results of this study showed that the cultivable bacteria of the samples, which 16S rDNA gene could be isolated from, where similar to those found in other studies on the arctic soils and other soils. The results also showed a difference in the bacterial communities between the ecotypes. Species AL1611exhibited interesting factors were it was only 96% homogeneous to other related species and it was able to break down quite a few carbohydrates. It was unlike any other related species in breaking down carbohydrates. It was most similar to L. gummosus but AL1611 was unable to breakdown sucrose. This indicates that this may be a new species.Keywords:Icelandic soil, bacteria, 16S rDNA, bacterial community, ecotypes