Hidrológiai Közlöny 2010 (90. évfolyam)
6. szám - LI: Hidrobiológus Napok: „Új módszerek és eljárások a hidrobiológiában” Tihany, 2009. szeptember 30–október 2.
18 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2010. 90. ÉVF. 6. SZ. A Böddi-székből származó törzsek közül az a-Proteobacteria altörzsbe sorolt halofíl Erythrobacter longus (Csotonyi és mtsai, 2008), illetve alkalofil Rhodobaca bogoriensis (Milford és mtsai, 2000) fajokkal 4-4 törzs mutatott 95 %-os szekvencia egyezést. Ezek a bíbor nem kén baktériumokhoz tartozó mixotróf anyagcseréjü szervezetek a szerves anyagok aerob hasznosításán kívül bakterioklorofill -a pigmentjük révén anoxikus fototróf anyagcserére is képesek. A Böddi-szék vízmintájából származó klónkönyvtár elemzésekor megfigyelt Proteobacteria, Bacteroidetes, Spirochaetes és Firmicutes dominancia viszonyok (1. táblázat) jól egybevágnak négy svéd tó vizének cianobaktérium virágzás alatt - szintén molekuláris biológiai módszerekkel kapott - bakteriális diverzitás eredményeivel (Eiler és Bertilsson, 2004). Számos kiskunsági klón az NCBI internetes adatbázis felhasználásával és BLAST algoritmussal végzett szekvencia illesztés során a legnagyobb hasonlóságot ez idáig még tenyésztésbe nem vont és hasonló alkalikus hipersós környezetből (Egyiptom, Wadi An Natrun tó) származó klón szekvenciákkal (Mesbah és mtsai, 2007) mutatta. Ezek a klónok a már tenyésztésbe vont és leírt baktériumfajokkal mindössze 75-87 %-os szekvencia egyezést adtak. A tenyésztéshez alkalmazott táptalajok és körülmények szelektivitása miatt a klónkönyvtár elemzése és a baktériumtörzsek azonosítása kevés átfedést eredményezett. A tenyésztéssel domináns előfordulásúnak talált Marinospirillum nemzetség képviselőjének jelenlétét a klónkönyvtár elemzése is igazolta. Emellett még a Cyclobacterium lianum fajt jelölhetjük meg mindkét módszerrel kimutatott közös taxonként. A tenyésztéssel nyert aerob anyagcserét folytató baktériumfajokon kívül klónozással a Böddi-szék vízmintájából szigorúan anaerob anyagcseréjü baktériumfajokkal rokon klón szekvenciák jelenlétét is igazoltuk (7. táblázat). így például az alkalofil és obligát anaerob, szacharolitikus fermentáló Anoxynatronum sibiricum baktérium fajét, melyet a Nizhnee Beloe szóda tóból (Oroszország, Szibéria) írtak le (Garnova és mtsai, 2003). Az ugyancsak alkalofil és szigorúan anaerob fermentatív anyagcserét folytató Spirochatea nemzetség képviselőinek állandó jelenlétére már a kiskunsági székek korábbi molekuláris ujjlenyomat vizsgálati eredményei is rámutattak (Borsodi és mtsai, 2005). A Böddiszékből származó klónokkal legközelebbi rokonságot mutató Spirochaeta alkalica és Spirochaeta asiatica fajok típustörzseit egy vízvirágzás során a Kelet-Afrikai árokrendszerben található Magadi szóda-tóból, illetve, a Közép-Ázsiái Khatyn szóda-tó (Oroszország) üledékéből tenyésztették ki (Zhilina és mtsai, 1996). Az általunk a kiskunsági klónok között is kimutatott szulfát-redukáló Desulfobotulus sapovorans és Desulfonatronum lacustrae fajokkal (Devereux és mtsai, 1989) rokon klónok jelenlétét más szikes és nátron tavak üledékéből is leírták (Mesbah és mtsai, 2007). A Böddi-székből tenyésztéssel is kimutatott és az a-Proteobacteria altörzsbe tartozó Rhodobacterales rend képviselőin kívül a klónkönyvtár elemzésekor a y-Proteobacteria Chromatiales és a Firmicutes Clostridiales rendjébe tartozó anoxikus fotoszintézisre képes szervezetekkel rokon klón szekvenciákat is kimutattunk. A fényenergia anoxikus körülmények közötti hasznosítására képes mikroorganizmusok között a Böddi-székből származó klónkönyvtárban a Chromatiales rend képviselői fordultak elő a legnagyobb gyakorisággal (1. táblázat). Az obligát fotolitotróf autotróf anyagcserét folytató bíbor kénbaktériumok közül a mérsékelten halofil Ectothiorhodospira shaposhnikovii (Zahr és mtsai, 1992), az alkalofil és mérsékelten halofil Alkalilimnicola halodurans (Kelet-Afrikai árokrendszer, Nátron-tó; Yakimov és mtsai, 2001) és az alkalofil Thiorhodospira sibirica (Oroszország, Szibéria, Malyi Kasytui tó; Bryantseva és mtsai, 1999b) fajokkal legnagyobb hasonlóságot mutató klón szekvenciákat mutattuk ki. A tenyésztéssel azonosított Rhodobaca bogoriensis fajjal közel rokon és a klónkönyvtárból azonosított Rhodobaca barguziensis (Oroszország, Szibéria, Barguzin-völgy szóda tó; Boldareva és mtsai, 2008), Rhodobacter capsulatus és Rhodovulum strictum (Japán, tengeri árapály zóna, vízvirágzás; Hiraishi és Ueda, 1995) fajok a bíbor nem kén baktériumok képviselői. A kiskunsági klónkönyvtárban találtunk még olyan bakterioklorofill-g fotoszintetikus pigmentet tartalmazó anoxikus fototróf szervezetekkel rokon klón szekvenciákat is, melyeknek legközelebbi rokona a Gram-pozitív sejtfalszerkezettel rendelkező, alkalofil Heliorestis daurensis (Oroszország, Szibéria, szóda tó mikrobiális bevonat; Bryantseva és mtsai, 1999a). Korábbi kiskunsági szikes tavakon végzett vizsgálatainkhoz hasonlóan a mostani Böddiszékből származó klónkönyvtárban is találtunk cianobaktérium klón szekvenciákat, bár kis szekvencia hasonlósággal és gyakorisággal. Összefoglalás A Böddi-székben megfigyelt alga tömegprodukciót kísérő planktonikus mikrobióta feltárása tenyésztésen alapuló és molekuláris klónozásos eljárással nagy filogenetikai és anyagcsere diverzitás jelenlétére utalt a vizsgált időpontban. A tóvíz sajátos körülményeihez alkalmazkodott alkalofil és mérsékelten halofil mikroorganizmusok egy része - a bíbor kén és nem kén baktériumok, a heliobaktériumok - a redukált kénvegyületek anoxikus fotooxidációjával a primer produkcióhoz kapcsolódhatnak. Más szervezetek aerob vagy anaerob (fermentáló vagy szulfát-redukáló) kemoheterotróf anyagcseréjük révén a szerves anyagok teljes vagy részleges lebontásában és az anoxikus fototrófok számára szükséges kénvegyületek visszaredukálásában vehetnek részt. Mindez arra utal, hogy az alga tömegprodukciót nem egy vagy néhány domináns kísérő baktériumfaj jelenléte, hanem egy komplex, a kén lokális körforgalmában is résztvevő mikróba-közösség jellemzi. Irodalom Boldareva, E. N., Akimov, V. N., Boychenko, V. A., Stadnichuk, I. N., Moskalenko, A. A., Mahneva, Z. K, Gorlenko, V. M.(2008) Rhodobaca barguzinensis sp. nov., a new alkaliphilic purple nonsulíur bacterium isolated from a soda lake of the Barguzin Valley (Buryat Republic, Eastern Siberia). Mikrobiológia 77:206-218. Borsodi, A., Vladár, P., Rusznyák, A., Szabó, G., Sipos, R. Márialigeti, K. (2005) Tenyésztésen alapuló és tenyésztéstől íuggetlen molekuláris biológiai vizsgálatok a Kiskunsági NP szikes tavainak baktériumközösségein. Hidrol. Köz. 85 (6): 23-25. Brettar, /., Christen, R., Hofle, M. G. (2004a) Belliella baltica gen. nov., sp. nov., a novel marine bacterium of the Cytophaga-Flavobacterium-Bacteroides group isolated from surface water of the central Baltic Sea. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 54: 65-70. Brettar, /., Christen, R, Hofle, M. G. (2004b) Aquiflexum balticum gen. nov., sp. nov., a novel marine bacterium of the Cytophaga-Flavobacterium-Bacteroides group isolated from surface water of the central Baltic Sea. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 54: 2335-2341. Bryantseva, 1. A., Gorlenko, V. M., Kompantseva, E. /., Achenbach, L. A., Madigan, M. T. (1999a) Heliorestis daurensis, gen. nov. sp. nov., an alkaliphilic rod-to-coiled-shaped phototrophic heliobacterium from a Siberian soda lake. Arch. Microbiol. 172. 167-174. Bryantseva, L, Gorlenko, V. M., Kompantseva, E. I., Imhojf, J. F., Suling, J., Mityushina, L. (1999b) Thiorhodospira sibirica gen. nov., sp. nov., a new alkaliphilic purple sulfur bacterium from a Siberian soda lake. Int. J. Syst. Bacteriol. 49: 697-703. Chun, J„ Lee, J.-H., Jung, Y„ Kim, M„ Kim, S, Kim, B. K, Lim, Y. W. (2007) Ez Taxon: a web-based tool for the identification of prokaryotes based on 16S ribosomal RNA gene sequences. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 57: 2259-2261 .
