Bacteria associated with decomposing deadwood

Abstract

Odumřelé dřevo představuje významný habitat z hlediska biodiverzity a jeho rozklad v lesích mírného pásma přispívá k cyklům uhlíku a dusíku. Historicky doložený význam hub při rozkladu odumřelého dřeva byl v posledních letech doplněn o poznatky o roli bakterií v tomto procesu díky rychlému rozvoji metod založených na analýze nukleových kyselin. Pro studium procesu rozkladu dřeva byl vybrán smíšený temperátní les v Národní přírodní rezervaci Žofínský prales, ke kterému existuje bohatý historickým lesnický záznam o množství dřeva a kde rozklad odumřelého dřeva představuje důležitou součást celkového obratu rostlinné biomasy. Cílem této práce je detailně popsat roli bakterií v procesu rozkladu dřeva vzhledem ke složení bakteriálního společenstva, transkripce enzymů a metabolického potenciálu dominantních bakteriálních zástupců. Vliv stáří odumřelého dřeva spolu s pH a obsahem vody byl pro ovlivnění struktury bakteriálního společenstva důležitější než vliv druhu dřeva. Bakteriální společenstvo na počátku rozkladu se lišilo od pozdní fáze rozkladu. Složení houbového společenstva také významně ovlivňovalo složení bakterií. I přes přímý kontakt dřeva s půdou se bakterie a houby v těchto dvou habitatech lišily. Bakterie ve dřevě přispívaly k cyklu dusíku zejména fixací N2. Dále byly schopné využít uhlík...

Deadwood is a hotspot of microbial diversity and its decomposition contributes to carbon and nitrogen cycling in temperate forests. The historically recognized importance of fungi in the decomposition of deadwood has recently been complemented by the description of bacterial functions thanks to the rapid progress of culture-independent methods based on the analysis of nucleic acids. To study different aspects of deadwood decomposition, a temperate mixed forest in Zofinsky prales National Nature Reserve was selected as a site with rich historical forestry data where deadwood decomposition represents an important process in wood turnover. The aim of this thesis is to describe role of bacteria in deadwood decomposition at fine scale resolution with respect to community composition, enzyme transcription, and metabolic potential of dominant species. Effects of deadwood age together with pH and water content on the bacterial community composition proved to be more important than tree species identity. Bacteria showed distinct composition between early and late community in decomposing deadwood. The bacterial community was also under a significant influence of fungal community composition. Despite being in a close contact, bacterial and fungal communities differed significantly between deadwood and the...