Title (eng)
Effect of cryopreservation on the microbiome of plants
Parallel title (deu)
Einfluss der Kryokonservierung auf das Mikrobiom von Pflanzen
Author
Gabriel Alexander Vignolle
Advisor
Sergey Zotchev
Co-Advisor
Andrea Kodym
Assessor
Sergey Zotchev
Abstract (deu)
Das erste Ziel dieser Studie war es herauszufinden, welche Bakterien und / oder Pilze vor und nach der Kryokonservierung in In-vitro Pflanzen vorhanden sind. Das zweite Ziel bestand darin, herauszufinden, ob einige Bakterien oder Pilze verloren gegangen waren, erworben wurden und ob sich Veränderungen in ihrer Abundanz zeigten.DNA wurde aus In-vitro Pflanzen extrahiert, die von drei verschiedenen Pflanzenarten, Artemisia laciniata Willd, (Compositae / Asteraceae), Mentha aquatica L. (Lamiaceae) und Solanum tuberosum L. (Solanaceae) vor und nach der Kryokonservierung stammen. 21 Proben (sieben Proben pro Art, zwei Sätze vor der Kryokonservierung und eine danach) wurden analysiert, um einen Einblick in die Pilze und Bakterien zu erhalten, die sich in den In-vitro Pflanzen befinden. Die internal transcribed Spacer 2 (ITS2) wurde als Barcode für die Klassifizierung der Gattungsebene der Pilze und die 16S V3-V4-Region für Bakterien verwendet. Beide wurden amplifiziert und dann auf einem Illumina Miseq sequenziert. Die erzeugten Sequenzen der ITS2- und 16S-V3V4-Region wurden in-silico mit verschiedenen Bioinformatik-Tools und Pipelines verarbeitet.
Die NGS-Analyse der Proben von A. laciniata und M. aquatica zeigte keine Art von Mikrobiom über 0,1%. S. tuberosum zeigte keine Beobachtungen für Bakterien mit einer über 0,1%. Die Analyse von In-vitro Pflanzen zeigte in S. tuberosum hoch konservierte nicht kultivierte Pilzendophyten, die zu einem nicht beschriebenen Pilz-Phylotyp gehören. Es gab keine Hinweise auf signifikante Änderungen der Abundanz oder Zusammensetzung im Mikrobiom vor und nach der Kryokonservierung. Es kann davon ausgegangen werden, dass die Kryokonservierung keinen Einfluss auf hoch konservierte Endophyten hat, wie sie in S. tuberosum nachgewiesen wurden.
Abstract (eng)
The first aim of this study was to find out which bacteria and/or fungi are present in in-vitro plants before and after cryopreservation. The second aim was to find out if some bacteria or fungi were lost, acquired and if there were changes in their abundance.DNA was extracted from in-vitro plants derived from three different plant species, Artemisia laciniata Willd. (Compositae / Asteraceae), Mentha aquatica L. (Lamiaceae) and Solanum tuberosum L. (Solanaceae) before and after undergoing cryopreservation. 21 samples (seven samples per species, two sets before cryopreservation and one set after) were analyzed to give an insight into the fungi and bacteria residing within the in-vitro plants. The internal transcribed spacer 2 (ITS2) region was used as barcode for the classification to the genus level of fungi, and the 16S V3-V4 region for bacteria. Both were amplified and then sequenced on an Illumina Miseq. The generated sequences of the ITS2 and 16S V3V4 region were processed in-silico using different bioinformatics tools and pipelines.
The NGS analysis of the A. laciniata and M. aquatica samples showed no kind of microbiome above 0.1% cut off. S. tuberosum showed no observations for bacteria above 0.1% cut off. The analysis of in-vitro plants revealed highly preserved uncultured fungal endophytes within S. tuberosum belonging to an un-described fungal phylotype. There was no evidence to significant changes in abundance or composition within the microbiome before and after cryopreservation. It can be assumed, that cryopreservation has no effect on highly preserved endophytes such as those detected within S. tuberosum.
Keywords (eng)
microbiomeSequencing16SITSbioinformatics
Keywords (deu)
MikrobiomSequencierung16SITSBioinformatik
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Extent (deu)
101 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Number of pages
101
Study plan
Diplomstudium Pharmazie
[UA]
[449]
Association (deu)
Title (eng)
Effect of cryopreservation on the microbiome of plants
Parallel title (deu)
Einfluss der Kryokonservierung auf das Mikrobiom von Pflanzen
Author
Gabriel Alexander Vignolle
Abstract (deu)
Das erste Ziel dieser Studie war es herauszufinden, welche Bakterien und / oder Pilze vor und nach der Kryokonservierung in In-vitro Pflanzen vorhanden sind. Das zweite Ziel bestand darin, herauszufinden, ob einige Bakterien oder Pilze verloren gegangen waren, erworben wurden und ob sich Veränderungen in ihrer Abundanz zeigten.DNA wurde aus In-vitro Pflanzen extrahiert, die von drei verschiedenen Pflanzenarten, Artemisia laciniata Willd, (Compositae / Asteraceae), Mentha aquatica L. (Lamiaceae) und Solanum tuberosum L. (Solanaceae) vor und nach der Kryokonservierung stammen. 21 Proben (sieben Proben pro Art, zwei Sätze vor der Kryokonservierung und eine danach) wurden analysiert, um einen Einblick in die Pilze und Bakterien zu erhalten, die sich in den In-vitro Pflanzen befinden. Die internal transcribed Spacer 2 (ITS2) wurde als Barcode für die Klassifizierung der Gattungsebene der Pilze und die 16S V3-V4-Region für Bakterien verwendet. Beide wurden amplifiziert und dann auf einem Illumina Miseq sequenziert. Die erzeugten Sequenzen der ITS2- und 16S-V3V4-Region wurden in-silico mit verschiedenen Bioinformatik-Tools und Pipelines verarbeitet.
Die NGS-Analyse der Proben von A. laciniata und M. aquatica zeigte keine Art von Mikrobiom über 0,1%. S. tuberosum zeigte keine Beobachtungen für Bakterien mit einer über 0,1%. Die Analyse von In-vitro Pflanzen zeigte in S. tuberosum hoch konservierte nicht kultivierte Pilzendophyten, die zu einem nicht beschriebenen Pilz-Phylotyp gehören. Es gab keine Hinweise auf signifikante Änderungen der Abundanz oder Zusammensetzung im Mikrobiom vor und nach der Kryokonservierung. Es kann davon ausgegangen werden, dass die Kryokonservierung keinen Einfluss auf hoch konservierte Endophyten hat, wie sie in S. tuberosum nachgewiesen wurden.
Abstract (eng)
The first aim of this study was to find out which bacteria and/or fungi are present in in-vitro plants before and after cryopreservation. The second aim was to find out if some bacteria or fungi were lost, acquired and if there were changes in their abundance.DNA was extracted from in-vitro plants derived from three different plant species, Artemisia laciniata Willd. (Compositae / Asteraceae), Mentha aquatica L. (Lamiaceae) and Solanum tuberosum L. (Solanaceae) before and after undergoing cryopreservation. 21 samples (seven samples per species, two sets before cryopreservation and one set after) were analyzed to give an insight into the fungi and bacteria residing within the in-vitro plants. The internal transcribed spacer 2 (ITS2) region was used as barcode for the classification to the genus level of fungi, and the 16S V3-V4 region for bacteria. Both were amplified and then sequenced on an Illumina Miseq. The generated sequences of the ITS2 and 16S V3V4 region were processed in-silico using different bioinformatics tools and pipelines.
The NGS analysis of the A. laciniata and M. aquatica samples showed no kind of microbiome above 0.1% cut off. S. tuberosum showed no observations for bacteria above 0.1% cut off. The analysis of in-vitro plants revealed highly preserved uncultured fungal endophytes within S. tuberosum belonging to an un-described fungal phylotype. There was no evidence to significant changes in abundance or composition within the microbiome before and after cryopreservation. It can be assumed, that cryopreservation has no effect on highly preserved endophytes such as those detected within S. tuberosum.
Keywords (eng)
microbiomeSequencing16SITSbioinformatics
Keywords (deu)
MikrobiomSequencierung16SITSBioinformatik
Subject (deu)
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Subject (deu)
Subject (deu)
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
Number of pages
101
Association (deu)
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