Sēklu mikrobioma raksturojums un dinamika nezāļu augsnes sēklu bankā

Ilgtspējīgas ilgtermiņa nezāļu integrētās ierobežošanas stratēģijas balstās uz augsnes sēklu bankas samazināšanu. Sēklu ilgmūžību augsnes sēklu bankā būtiski ietekmē ar sēklām saistīto mikroorganismu ietekme, kura ietver ar sēklām saistīto mikroorganismu (sēklu mikrobioma) un augsnes mikroorganismu mijiedarbību. Šī projekta mērķis ir raksturot ar sēklām saistīto mikroorganismu kopas dinamiku augsnes sēklu bankā un noteikt tās saistību ar sēklu ilgmūžību augsnē. Kā pētījuma objektus izvēlējās divas izplatītas nezāļu sugas, vējauzu (Avena fatua) un parasto gaiļsāri (Echinochloa crus-galli). Projekta gaitā būs raksturotas arī sēklu īpašības, kuras ietekmē sēklu noārdīšanās ātrumu mikroorganismu ietekmē. Lai noteiktu sēklu noārdīšanos ātrumu augsnē, meteorolģisko apstākļu un vides faktoru un vietas ietekmi, tiks iekārtots lauka eksperiments kurā dažādās vietās trīs gadu laikā ievāktie sēklu paraugi tiks ierakti divos laukos ar dažāda tipa augsni. Sēklu paraugus periodiski izņems, lai noteiktu dzīvotspēju un dīgtspēju. Mikroorganismiem ir izšķiroša loma sēklu dzīvotspējas samazināšanā augsnē. Uz sēklu vismas un augsnē esošo mikroorganismu daudzveidību raksturos, izolējot DNS un nosakot taksonus ar jaunās paaudzes sekvenēšanas tehnoloģijas palīdzību. Sēklu spēju pretoties patogēno mikroorganismu ietekmei noteiks laboratorijas apstākļos.

Characterization and dynamics of seed-associated microbiome in weed soil seed-bank

Sustainable long-term strategies of integrated weed management rely on depletion of the weed soil seed bank. The persistence of seeds in the soil is dependent on the activity of microorganisms, which includes the interaction of the seed-associated microbes (the seed microbiome) and the soil microbes. The aim of the project is to characterize the dynamic of the seed-associated microbial community and relate it to the seed persistence in soil. Two noxious weed species, Avena fatua and Echinochloa crus-galli were chosen as the research objects. In terms of the project the ability of the seeds to withstand microbial attack will be determined. To determine the persistence of seeds in soil and to characterize seed properties, soil conditions and microbiological factors that influence the rate of seed decay a seed burial experiment will be established in two different locations. Seeds collected in three years in different sites will be buried and exhumed at intervals to test seed viability and germination. Microorganisms present in the soil and those associated with seeds (seed microbiome) play a decisive role in the decay of imbibed dormant seeds, therefore taxonomic profiles of bacterial and fungal species associated with the buried seeds will be determined by extracting the DNA with application of Next Generation Sequencing technology. The ability of the seeds with different characteristics to withstand seed pathogens will be tested in laboratory conditions.