Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)

6. szám - L. Hidrológiai Napok: "A hazai hidrobiológia ötven éve" Tihany, 2008. október 1-3.

109 1. táblázat. A riboszómális operon és a különböző fotoszintetikus gének alkalmazása a pikoalgák diverzitásának PCR alapú vizsgálatában Régió Főbb Jellemzők Vizsgált Környezet riboszómális operon SSU rDNS* (16S/18S) - mérsékelten variábilis - univerzálisan előfordul - jelentős adatbázis nagyon széles körben, óceánokban és édesvízben egyaránt, ezért itt csak a hazai vonatkozásokat említjük meg: Fertő-tó

1"-' (Somogyi és mtsai, 2008), kiskunsági és vajdasági fehér vizű szikesek

11" (Felföldi és mtsai, 2008; Somogyi és mtsai, 2009), Balaton

1"0 (Duleba és mtsai, 2008; Felföldi és mtsai, 2008) riboszómális operon ITS** - variábilis - univerzálisan előfordul - jelentős hosszpolimorfizmus Balti-tenger

1

1'' 0 (Ernst és mtsai, 2003; Haverkamp és mtsai, 2008), Bodenitó

k'

,

c (Becker és mtsai, 2002; Ernst és mtsai, 2003; Becker és mtsai, 2004; Becker és mtsai, 2007), Chesapeake-öböl

k

l'' (Chen és mtsai, 2006), óceánok

1' (Laloui és mtsai, 2002; Rocap és mtsai, 2002), Chlorella-szerü algák különböző környezetekből

1' (Cozzolino és mtsai, 1999; Krienitz és mtsai, 2004; Müller és mtsai, 2005) fotoszintetikus gének cpeB(A) fikeritrin gének - variábilis - csak cianobaktériumokban és vörösmoszatokban Atlanti- és Csendes-óceán

1, 0 (Ting és mtsai, 2001; Steglich és mtsai, 2003), Vörös-tenger* ' (Steglich és mtsai, 2003), Arab-tenger''

0 (Everroad és Wood, 2006), Balti-tenger

1

1''' (Haverkamp és mtsai, 2008) fotoszintetikus gének cpcBAIGS*** fikocianin operon - variábilis - csak cianobaktériumokban és vörösmoszatokban - jelentős hosszpolimorfizmus - proklorofitákban hiányzik tavak Japánból, Európából és az USA-ból

10 (Robertson és mtsai, 2001), szubalpin tavak, Ausztria és Bodeni-tó

1-' (Crosbie és mtsai, 2003), Felső-tó, USA

k,i,

c (Ivanikova és mtsai, 2007), Balti-tenger

1'

1' (Ernst és mtsai, 2003; Haverkamp és mtsai, 2008), Balaton

k,'

c (Duleba és mtsai, 2008; Felföldi és mtsai, 2008), Böddi-szék

1'' (Felföldi és mtsai, 2008) fotoszintetikus gének psbA — aPSHDl fehérjéjét kódoló gén - variábilis - egyes cianomiovírusokban is megtalálható - néhány algában több, egymástól eltérő kópiában Csendes-óceán

11-'-' (Zeidner és mtsai, 2003), Vörös- és Földközi-tenger

11-' ' (Zeidner és mtsai, 2003; Zeidner és Beja, 2004), Kinneret-tó, Izrael

1

1' (Junier és mtsai, 2007), Balaton és Böddi-szék

k-l

c (jelen tanulmány) fotoszintetikus gének rbcL a RuBisCO nagy alegységét kódoló gén - variábilis - nemcsak algákban fordul elő - laterális gén transzfer az evolúció során Erie-tó, USA

1

1' (Xu és Tabita, 1996), Mexikói-öböl"-''" (Pichard és mtsai, 1997; Paul és mtsai, 2000; Wawrik és mtsai, 2003; Chen és mtsai, 2004), hőforrások, USA

1' (Miller, 2003), Sargasso-tenger

1' (Chen és mtsai, 2004), Chesapeake-öböl

k'

c (Chen és mtsai, 2004), Itasca-tó, USA

1' (Fawley és mtsai, 2005), fehér vizű szikesek, Kiskunság'-'(jelen tanulmány) k környezeti fitoplankton minta,' pikoalga izolátumok,

c pikocianobaktériumok,

e pikoeukarióta algák * a riboszómális RNS kis alegységét (small subunit) kódoló gén ** a strukturális RNS-t kódoló régiók közötti funkció nélküli szakasz (internál transcribed spacer) *** IGS: gének közötti nem kódoló szakasz (intergenic spacer) Role of photosynthetic genes in the molecular identification and diversity studies of picoalgae Felföldi, T.', Somogyi, B.

2, Vörös, L.

2 and Márialigeti, K.' 'Department of Microbiology, Eötvös Loránd University, Pázmány Péter s. 1/c., H-1117. Budapest, Hungary (tamas.felfolditágmail.com) 2Balaton Limnological Research Institute of the Hungárián Academy of Sciences, P.O. Box 35., H-8237. Tihany, Hungary Abstract: In the last decades molecular biological techniques have played central role in the investigations conceming the diversity of photoautotrophic picoplankton. Identification of these important primary producers on the basis of classic algological methods is not possible in most cases because of the lack of distinct morphological characters. In molecular investigations the most intensively studied gene is the small subunit ribosomal RNA gene (SSU rDNA). In case of distinguishing close relatives this gene is not variable enough, hence other regions (non-coding regions, protein-coding genes) were placed to the center of interest. Regarding picoalgae it was obvious to apply genes involved in photosynthesis in studies dealing with the genetic diversity or phylogenetic relationships of picoplankton. Such genes or regions are: rbcL, that encodes the large subunit of the enzyme RuBisCO, the phycobiliprein genes and the psbA gene, that encodes the Dl protein in the reaction center in photosystem n. In this paper we summarize the pros and contras of applying photosynthetic genes versus SSU rDNA and we present the results of molecular diversity studies of Hungárián picoalgae based on isolated strains and community DNA analysis. Keywords: photoautotrophic picoplankton, PCR-based molecular methods, SSU rDNA, photosynthetic genes