Glomalin является гликопротеин производится в изобилии на гиф и споры из арбускулярных микоризных (АМ) грибов в почве и в корнях . Гломалин был открыт в 1996 году Сарой Ф. Райт, ученым из Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США . [1] Название происходит от Гломалереса , отряда грибов. [2]
Открытие и противоречие
Гломалин ускользнул от обнаружения до 1996 года, потому что «требуется необычное усилие, чтобы удалить гломалин для исследования: ванна в цитрате в сочетании с нагреванием при 250 F (121 C) в течение как минимум часа ... Никакого другого почвенного клея, обнаруженного на сегодняшний день, не требуется. что-нибудь столь же радикальное, как это ". - Сара Райт. [1] Однако в 2010 году с использованием передовых аналитических методов было доказано, что процедура экстракции с нагреванием цитратом позволяет совместно экстрагировать гуминовые вещества , поэтому до сих пор неясно, исходит ли этот «эффект клея» от гломалина или других веществ, которые совместно экстрагируются. используя этот метод. [3]
Описание
Специфический белок гломалин еще не выделен и не описан. [4] Однако связанные с гломалином почвенные белки ( GRSP ) были идентифицированы с использованием моноклональных антител (Mab32B11), индуцированных против измельченных спор грибов AM. Это определяется условиями его экстракции и реакцией с антителом Mab32B11.
Открывшая гломалин Сара Райт считает, что «молекула гломалина представляет собой скопление небольших гликопротеинов с присоединенными железом и другими ионами ... гломалин содержит от 1 до 9% прочно связанного железа ... Мы видели гломалин снаружи. гиф, и мы считаем, что именно так гифы запечатываются, чтобы переносить воду и питательные вещества. Это также может быть тем, что придает им необходимую жесткость, чтобы перекрывать воздушные пространства между частицами почвы ». На биоразложение гломалина требуется 7–42 года, и считается, что он вносит до 30 процентов углерода в почву, в которой присутствуют микоризные грибы. Самые высокие уровни гломалина были обнаружены в вулканических почвах Гавайев и Японии. [1]
Есть и другие косвенные доказательства того, что гломалин имеет грибковое происхождение AM. Когда AM-грибы удаляются из почвы путем инкубации почвы без растений-хозяев, концентрация GRSP снижается. Аналогичное снижение GRSP также наблюдалось в инкубированных почвах с лесных, облесенных и сельскохозяйственных угодий [5], а также на пастбищах, обработанных фунгицидами. [4] Концентрации glomalin в почве коррелирует с первичной продуктивностью в качестве экосистемы . [6]
Химия связанного с гломалином почвенного белка (GRSP) еще полностью не изучена, и связь между гломалином, GRSP и арбускулярными микоризными грибами еще не ясна. [4] [3] физиологическая функция glomalin у грибов является также темой текущих исследований. [7]
Эффекты
Связанные с гломалином почвенные белки (GRSP), наряду с гуминовой кислотой , являются важным компонентом органического вещества почвы и связывают минеральные частицы вместе, улучшая качество почвы. [1] [4] Гломалин был исследован на предмет его способности удерживать углерод и азот , в том числе в качестве потенциального метода связывания углерода . [6] [8]
Предполагается, что гломалин улучшает агрегативную стабильность почвы и снижает эрозию почвы . Была обнаружена сильная корреляция между GRSP и водостойкостью почвенного агрегата в широком спектре почв, где органический материал является основным связующим агентом, хотя механизм не известен. [4]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ a b c d Комис, Дон (сентябрь 2002 г.). «Гломалин: укрытие для одной трети мировых запасов углерода в почве» . Сельскохозяйственные исследования : 4–7.
- ^ Комис, Дон (октябрь 1997 г.). «Гломалин - суперклей почвы» . Сельскохозяйственные исследования : 23.
- ^ а б Гиллеспи, Адам У .; Фаррелл, Ричард Э .; Walley, Fran L .; Росс, Эндрю Р.С.; Лайнвебер, Питер; Экхардт, Кай-Уве; Regier, Tom Z .; Блит, Роберт И.Р. (апрель 2011 г.). «Связанный с гломалином почвенный белок содержит немикоризные термостабильные белки, липиды и гуминовые вещества». Биология и биохимия почвы . 43 (4): 766–777. DOI : 10.1016 / j.soilbio.2010.12.010 . ISSN 0038-0717 .
- ^ а б в г д Риллиг, MC (2004). «Арбускулярная микориза, гломалин и почвенная агрегация». Канадский журнал почвоведения . 84 (4): 355–363. CiteSeerX 10.1.1.319.347 . DOI : 10.4141 / S04-003 .
- ^ Риллиг, М., Рэмси, П., Моррис, С., Пол, Э. (2003). «Гломалин, арбускулярно-микоризный грибковый почвенный белок, реагирует на изменения в землепользовании». Растение и почва . 253 (2): 293–299. DOI : 10,1023 / A: 1024807820579 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ а б Треседер, Кэтлин К .; Тернер, Кэти М. (июль – август 2007 г.). «Гломалин в экосистемах» . Журнал Американского общества почвоведов . 71 (4): 1257–1266. Bibcode : 2007SSASJ..71.1257T . DOI : 10.2136 / sssaj2006.0377 .
- ^ Пурин, Соня; Риллиг, Маттиас К. (20 июня 2007 г.). «Арбускулярный микоризный грибковый белок гломалин: ограничения, прогресс и новая гипотеза его функции». Педобиология . 51 (2): 123–130. DOI : 10.1016 / j.pedobi.2007.03.002 . ISSN 0031-4056 .
- ^ Кинг, Гэри М. (февраль 2011 г.). «Улучшение накопления углерода в почве для восстановления углерода: потенциальные возможности и ограничения со стороны микробов». Тенденции в микробиологии . 19 (2): 75–84. DOI : 10.1016 / j.tim.2010.11.006 . ISSN 0966-842X . PMID 21167717 .