Influence of different crop rotation systems on the community of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in maize cultures  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
101878
Type K
Principal investigator Posta, Katalin
Title in Hungarian Vetésforgók hatása az arbuszkuláris mikorrhiza gombák (AMF) diverzitására kukorica kultúrákban
Title in English Influence of different crop rotation systems on the community of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in maize cultures
Keywords in Hungarian AMF, vetésforgó, diverzitás
Keywords in English AMF, crop rotation, diversity
Discipline
Soil sciences, soil biology, soil chemistry, soil physics (Council of Complex Environmental Sciences)50 %
Plant pathology, molecular plant pathology (Council of Complex Environmental Sciences)50 %
Panel Complex agricultural sciences
Department or equivalent Genetikai, Mikrobiológiai és Biotechnológiai Intézet (Szent István University)
Participants Csima, Gergely
Hernádi, Ildikó
Magurno, Franco
Sasvári, Zita
Starting date 2012-01-01
Closing date 2015-04-30
Funding (in million HUF) 28.210
FTE (full time equivalent) 6.16
state closed project
Summary in Hungarian
Az arbuszkuláris mikorrhiza (AM) gombák intenzív mezőgazdasági gyakorlatban történő alkalmazásának első lépése, hogy megértsük a növények és talajban élő mikroorganizmusok közötti interakciókat, melyben nagy segítségünkre lehet a különböző agroökoszisztémák és az AM-gombák közötti összefüggések vizsgálata.
Munkánk célja, hogy megvizsgáljuk a különböző vetésforgók mikrobiális diverzitásra gyakorolt hatását, különös tekintettel az AM-gombák diverzitására és populáció összetételére. Tervezett kutatásunk a kukorica monokultúrában végzett, szervetlen műtrágyázás AM-gombák diverzitására gyakorolt hatásának (Sasvári és Posta 2010, Sasvári és mtsai. 2011) folytatásaként, annak kibővítésére irányulnak, kiterjesztve azt a talaj mikroba-közösségek faji diverzitásának megismerésével. Ezen közösségek diverzitását amplifikált fragment hossz polimorfizmus (Amplified Fragment Length Polymorphism; AFLP) módszerrel tervezzük feltérképezni, és eredményeinket összevetjük a talaj/gyökér AM-gomba közösségének elemzésekor kapott adatokkal.
Mindemellett, a különböző rendszerekből izolált AM-gombákból monokultúrákat kívánunk létrehozni és fenntartani, melyek hatékonyságának és adaptációs képességének meghatározását követően, bennszülött mikorrhiza gombát tartalmazó hazai oltóanyag előállításához is hozzájárulhatunk.
Summary
The need of better knowledge of relationships between different agro ecosystems and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) could help to understand the essential link between plants and soil microorganisms which is the first step for utilizing these fungi in high-input agriculture.
The current project aims are to assess the impact of different crop rotation practices on the microbial biodiversity, focusing on AMF species diversity and community structure. This work is planned to continue the diversity studies on maize monoculture (Sasvári and Posta 2010, Sasvári et al., 2011) and expanding the research on study the microbial diversity in soil. The total microbial diversity in soil will be analyzed by an AFLP approach and the results will be compared to those obtained about the AMF communities in root/soil compartments.
Beside these aims we would like to establish and maintain monocultures of AMF obtained from different systems which could be a starting point for a future application as inoculums after the evaluation of performance and adaptation features.





 

Final report

 
Results in Hungarian
Jelen kutatásunkban a több mint 50 éves martonvásári tartamkísérletek rotációs rendszereinek arbuszkuláris mikorrhizát képző gombák (AMF) közösségeire és a talajok baktérium közösségeire gyakorolt hatását vizsgáltuk. A mintavételezéshez négy rotációs rendszert választottunk: kukorica monokultúra, mint kontroll, valamint lucerna-kukorica, búza-kukorica és kukorica-iárpa-borsó-búza vetésforgókat. A talajok és a növényi gyökerek AM gomba-közösségeit a 18S rRNS gén egy részének amplifikálására alapozva, molekuláris technikával vizsgáltuk. A talaj baktérium-közösségek struktúráinak vizsgálatát a 16S rRNS gén terminális hasítási fragmenthossz polimorfizmus (Terminal Fragment Length Polymorphism;T-RFLP) elemzésével végeztük el. A különböző rotációs rendszerek összehasonlításakor különbségeket tártunk fel az AM gomba-közösségek összetételében és struktúrájában, amely a vetésforgó, az eltérő növényi sorrend mikorrhiza közösség kialakulására gyakorolt szerepére utal. A talajok és a növényi gyökerek AM gomba-közösségeinek összehasonlítása, mely magába foglalta azok filogenetikai elemzéseit és rokonsági indexeinek vizsgálatát, feltárt egy lehetséges értelmezési sémát, amelynek segítségével az AM gomba-közösség szerkezete és a kezelési módok közötti összefüggést a preferenciális asszociáció, a vetésforgóban szereplő növények száma, faja és élettartama alapján értelmezhetjük.
Results in English
In the present study we evaluated the influence of different crop rotations on arbuscular mycorrhizal fungi(AMF) and soil bacterial communities, after a 50 years field experiment established at Martonvásár, Hungary. Four types of crop rotation were chosen for sampling: corn monocropping as a control, corn-alfalfa, corn-wheat and corn-barley-peas-wheat. Community composition of AMF in roots and soil was analyzed with a molecular approach amplifying a portion of 18S rDNA. To assess bacterial community structure in soils Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism fingerprinting technique was used based on variation in the bacterial 16S rRNA genes. Comparing the different crop rotation types highlighted remarkable differences in the composition and structure of the AMF assemblages showing that the nature of crop sequence has, in the long term, an important role in modeling the resident AMF community. The comparison between root and soil communities of AMF, including the analyses of the phylogenetic diversity and the index of relatednex, shined a light on a possible model to explain the correlation treatment-structure of communities on the basis of preferential associations, number, identity and duration of the crops involved in the rotation.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=101878
Decision
Yes





 

List of publications

 
Sasvári Zita; Magurno Franco; Posta Katalin: Hosszú időtartamú monokultúrás termesztésből és különböző vetésforgó rendszerekből származó növények arbuszkuláris mikorrhiza (AM) gomba-közösségeinek vizsgálata., Tájökológiai lapok 10:(2) pp. 351-360, 2012
Franco Magurno, Zita Sasvári, Sarolta Szentes, Nagwa Mohamed Mohamed El-Khateeb, Katalin Posta: Vetésforgó rendszerek arbuszkuláris mikorrhiza (am) gombaközösségei., V. Magyar Mikológiai Konferencia. Budapest. 2012. május 23-25., 2012
Franco MAGURNO, Zita SASVÁRI, Katalin POSTA: DIFFERENCES IN FERTILIZATION AND CROP ROTATIONS ARE AFFECTING THE DIVERSITY OF ARBUSCULAR MYCORRHIZA FUNGI IN A LONG-TERM EXPERIMENT, Növénytermelés, 2013
Magurno F, Sasvári Z, Posta K.: From monoculture to Norfolk system: assessment of arbuscular mycorrhizal fungi communities associated to different crop rotation systems, Symbioses, 64. 114-125, 2014
Franco Magurno, Zita Sasvári, Lorenzo Barchi, Katalin Posta: From Monoculture to Norfolk System: How the Number of Crops in Rotation Can Influence the Biodiversity of Arbuscular Mycorrhiza Assemblages in the Soil., Open Journal of Ecology Vol.4 No.17, 2014
Franco MAGURNO, Zita SASVÁRI, Katalin POSTA: DIFFERENCES IN FERTILIZATION AND CROP ROTATIONS ARE AFFECTING THE DIVERSITY OF ARBUSCULAR MYCORRHIZA FUNGI IN A LONG-TERM EXPERIMENT, Növénytermelés, (62) 401-404, 2013
MAGURNO, F. , SASVÁRI, Z., POSTA, K: ASSESSMENT OF NATIVE ARBUSCULAR MYCORRHIZAL FUNGI ASSEMBLAGES UNDER DIFFERENT REGIMES OF CROP ROTATION, Applied Ecology and Environmental Research, 2015
Sasvári Z., Mayer Z., Posta K: Effect of the crop rotation practice on the soil bacterial communities., 5th CASEE conference - Healthy food production and environmental preservation – The role of agriculture, forestry and applied biology. University of Novi Sad, Serbia 1-3, 2014
Franco Magurno, Zita Sasvári, Katalin Posta: Study of the root and soil community of arbuscular mycorrhizal fungi in four different crop rotations, Magyar Mikrobiológiai Társaság 2014. évi Nagygyűlése. Keszthely, 2014
Zita Sasvári, Renáta Bánfi, Zoltán Mayer, Balázs Vajna, Katalin Posta: Evaluation of the influence of different corn-based cropping systems on the biodiversity of the soil bacterial communities, Milano, 2015





 

Events of the project

 
2017-01-11 11:13:08
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Növényvédelmi Intézet, Mikrobiológiai és Környezettoxikológiai Csoport (Szent István Egyetem), Új kutatóhely: Genetika és Biotechnológiai Intézet (Szent István Egyetem).




Back »