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Titelaufnahme

Titel
Ecology of methane oxidizing bacteria in soil / submitted by: Yao Pan
VerfasserPan, Yao
Begutachter / BegutachterinZechmeister-Boltenstern, Sophie ; Reichenauer, Thomas
GutachterSessitsch, Angela
Erschienen2012
UmfangIX, 164 S. : graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Diss., 2012
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Methanotrophe / DNS Extraktion / Mesocosmos / Mikrobieller Verband / Resistenz / Widerstandsfähigkeit
Schlagwörter (EN)methanotroph / DNA extraction / mesocosm / microbial assembly / resistance / resilience
Schlagwörter (GND)Bodenbakterien / Methanemission / Biologischer Abbau
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-16132 Persistent Identifier (URN)
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Ecology of methane oxidizing bacteria in soil [1.9 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Methan dient als Nährstoffquelle für methanoxidierende Bakterien (Methanotrophe). Diese spielen eine zentrale Rolle in ökologischen Prozessen und haben dadurch Einfluss auf das Klima . Obwohl Methanotrophe in den letzten Jahrzenten intensiv untersucht wurden, ist wenig über die Aussagekraft einzelner Untersuchungen bekannt, da identische Prozeduren in unterschiedlichen Laboratorien zu unterschiedlichen Ergebnissen führen können. Ebenso ist wenig darüber bekannt, wie Funktion und Organismenzusammensetzung der Methanotrophen durch die allgemeine Vielfalt der mikrobiellen Zusammensetzung beeinflusst wird sowie ihre Resistenz und Widerstandskraft gegenüber Störungen in Gemeinschaftsstruktur, Häufigkeit und Funktion. In dieser Ph.D.-Arbeit wurde der Einfluss von unterschiedlichen DNS-Extraktionen innerhalb und zwischen verschiedenen Laboren auf die Methanotrophen-Gemeinschafts-Analyse untersucht. Wir fanden signifikante Unterschiede in Ausbeute und Qualität der extrahierten DNS. In einer weiteren Studie dienten Methanotrophe als Modellsystem in einer Mesocosmos-Studie. Über einen Zeitraum von 15 Wochen wurden verschiedene Zusammensetzungen von gesamten und methanotrophen Gemeinschaften untersucht. Es wurden bakterielle zusammensetzung und funktionelle Methanoxidation untersucht. Die Resultate zeigten, dass Methanotrophe tiefe Bodenschichten rekolonisierten. Unterschiedliche mikrobielle Zusammensetzungen hatten keinen Einfluss auf die Diversität innerhalb der Methanotrophen. Es wurde ein signifikanter Einfluss auf die mikrobielle Gesamtzusammensetzung beobachtet. Die gleichen Mesocosmen wurden Flut- und Dürrestörungen ausgesetzt, um die Resistenz und Adaption der methanotrophen Gemeinschaften zu untersuchen. Die Zusammensetzung der Methanotrophen war resistant gegenüber beiden Störungen, unabhängig der mikrobiellen Gemeinschaften. Methanotrophenabundanz und funktion wiesen auf ein hohes Widerstandsvermögen gegenüber Wassergehaltsänderungen hin.

Zusammenfassung (Englisch)

Methane oxidising bacteria (methanotrophs) are ubiquitous,acting as bio-filters for greenhouse gas methane in the environments.Hence, methanotrophs play a central role in eco-processes affecting climate change (e.g. global warming).Even though methanotrophs were intensively studied in the last decades,little is known about the feasibility of comparing the experimental results across the different laboratories performing the same procedures.Similarly,little is known about how methanotroph function and community composition are influenced by the overall microbial diversities; their resistance and resilience against disturbances regarding their community structure, abundance and function.In this study, the impacts of inter- and intra-laboratory variations of environmental DNA extraction were evaluated by methanotroph community analysis.Methanotrophs were applied as a model system in a mesocosm study.Different total microbial and methanotroph community assemblies were applied as starting materials and the dynamics of the methanotroph and bacterial community compositions as well as methane oxidation as function were followed over a period.The results showed that methanotrophs recolonized from the upper innoculum layers. Surprisingly, different microbial assembly histories did not affect methanotroph community diversity,while did significantly influence total microbial diversity.The recovery and succession of methanotroph communities followed a similar pattern between different microbial assemblies.Flood and drought as disturbances were applied to the same mesocosms to assess the response and resilience of methanotroph community composition and function to and against these perturbations. Methanotroph compositions showed remarkable resistance to both disturbances even though they were embedded in different microbial communities. Methanotroph abundance and function (methane oxidation potentials) indicated high level resilience against the varying of moisture content.