Hidrológiai Közlöny 2012 (92. évfolyam)

5-6. szám - LIII. Hidrobiológus Napok: „A hidrobiológia szerepe a víz-stratégiákban” Tihany, 2011. október 5–7.

39 oldott oxigén koncentráció a kimutatási határ alá csökken, míg a klorofill-a koncentráció maximumot ér el. Ebben a zónában megfigyelhető egy zöld réteg is 3 méter környékén. A sótartalom, illetve az ammónium-, a foszfát-, a szulfát-, és a szulfidion koncentrációjának hirtelen változása is alátámasztja a kemoklin meglétét e vízrétegben. - - - - PAR (Mmol/s/m'. x 100) Hőmérséklet ("0. x 2) DO(rntfO-) cm ingíL. x 10) sotalaiom {g/l k 25) • - * - ammónium (mcyL. x 5Í — - - foszfát (mg/L, x 2) szul'lt (fng'L, X 200) szulíd [ma/L X 25} 2. ábra. A 2009. 11. 28-i minta fiziko-kémiaijellemzői (M mintavételi pont) A molekuláris vizsgálatok során jelentős tér- és időbeli heterogenitást tapasztaltunk (3. ábra), különösen a Bacteria csoport esetén. Más mintázatot kaptunk a felső édesvíz, a zöld váltóréteg és az alsó sós vízrétegek esetében. Emellett eltért a téli, a tavaszi és nyári minták alapján kapott közösségi mintázat is. Ez a változatosság az alsóbb rétegeket kevésbé érintette, feltehetően az ott jellemző állandóbb körülmények miatt (Máthé és mtsai, 2009). A 2010. júliusi mintákban a reggeli és az esti mintázat is különbözött. Ennek lehetséges oka, hogy a közösségi összetételt módosította a napközbeni fürdőzés (keverő hatás, mikrobák bekerülése a bőrről stb.), ugyanis a tó nyáron közkedvelt fürdőzőhely. Az Archaea közösség esetében pedig azt tapasztaltuk, hogy a felszínhez képest a mélyebb rétegekben több genotípus található. Ezek a szervezetek ugyanis jellemzően szélsőséges környezetek lakói, számos extrém halofil képviselővel (Madigan és mtsai, 2009). Azonos időpontban (2010. 06. 18.) a tó különböző pontjain a zöld rétegből vett minták esetén viszonylag egységes közösségi szerkezetet kapunk (3. ábra). Ez alól az A pont kivételt jelent. Ennek lehetséges magyarázata, hogy az említett mintavételi hely közelében található egy vízbefolyás a szomszédos Zöld-tóból (1. ábra). A zöld rétegből két domináns fototróf szervezetet azonosítottunk: (1) a Prosthecochloris vibrioformis zöld kénbaktériumot, amely anoxikus körülmények között, fény jelenlétében szulfidot vagy elemi ként képes oxidálni (Imhoff, 2003) és (2) az apró, 2 pm átmérőjű Picochlorum oklahomensis zöldalgát, amely jellemzően sós vizekben fordul elő (Henley és mtsai, 2004). Az oxigént termelő alga és az andulása jelzi, hogy a zöld váltóréteg bizonyos mértékig szintén strukturált. Ez a rétegzettség egyes esetekben a mintavételezés során is megfigyelhető volt két eltérő árnyalatú, csupán néhány cm vastag zöld sávként (ld. klorofill-a görbe két maximum értéke, 2. ábra). Megállapítható, hogy a különböző vízrétegek fiziko-kémiai paraméterei meghatározzák az ott található mikrobaközösségeket. Mivel más fizikai és kémiai viszonyok uralkodnak az egyes rétegekben, illetve az év különböző időpontjaiban az azonos rétegekben (vő. Máthé és mtsai, 2009), ezért nem meglepő, hogy a Medve-tó mikroba-közösségei nagy heterogenitást mutatnak. Köszönetnyilvánítás Köszönet Kéki Zsuzsának és Homonnay Zalán Gábornak a minták szűrése során nyújtott segítségéért. Irodalom Alexe, M., Serban, G., Fülöp-Nagy, J. (2006). Lacurile särate de la Sovata. Editura Cosa Cárfii de $tiin(á, Cluj-Napoca. Altschul, S.F., Madden, T.L., Schäffer, A.A., Zhang, J., Zhang, Z., Miller, W. Lipman, D.J. (1997) Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs.-Wuc/e/c Acid Res. 25: 3389APHA-AWWA-WEF. (2006) Standard methods for the examination of water and wastewater. - 21st Edition, American Public Health Association. Baker, G.C., Smith, J.J., Cowan, D.A., (2003) Review and re-analysis of domain-specific 16S primers. - J. Microbiol. Meth. 55: 541-555. Bulgäreanu, V. A. C., Ionescu-feculescu, V., Hannich, D., Demeter, F. (1978) Date noi privind hidrológia, limnogeologia $i hidrobotanica lacului helioterm $i pelogen Ursu (Sovata). - Acta Botanica Horti Bucurestiensis: 89-113. Chun, J., Lee, J-H., Jung, Y„ Kim, M„ Kim, S„ Kim, B.K., Lim, Y. W. (2007) EzTaxon: a web based tool for the identification of prokaryotes based on 16S ribosomal RNA gene sequences. - Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 57:2259-2261. Diez, B , Pedrós-Alió, C, Marsh, T.L., Massana, R. (2001) Application of denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) to study the diversity of marine picoeukaryotic assemblages and comparison of DGGE with othcr molccular techniques - Appl. Environ. Microbiol. 67: 2942-2951. Henley, W.J., Hironaka, J.L., Guillou, L., Bucheim, M.A., Bucheim, J.A., Fawlwy, M. W., Fawley, K.P. (2004) Phylogenetic analysis of the 'Nannochloris-like

' algae and diagnoses of Picochlorum oklahomensis gen. et sp. nov. (Trebouxiophyceae, Chlorophyta). - Phycologia 43: 641 -652. Imhoff, J.F. (2003) Phylogenetic taxonomy of the family Chlorobiacea on the basis os 16S rRNS and fmo (Fenna-Matthews-Olson protein) gene sequences. — Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 53: 941-951. Ionescu, V., Nästäsescu, M., Spiridon, L., Bulgäreanu, V.A.C. (1998) The biota of Romanian saline lakes on rock salt bodies: A review. - Int. J. Salt Lake Res. 7:45-80. Kalecsinszky, S. (1901) I. A szovátai meleg és forró konyhasóstavakról, mint természetes hőaccumulatorokról. II. Meleg sóstavak és hőaccumulatorok előállításáról. - Földtani Közlöny 31:329-353. Lengyel, B. (1898) A szovátai I!lyés-(Medve)-tó-FöWía«i Közi. 28: 229Madigan, M. T„ Martinko, J. M„ Parker, J. (2009) Brock Biology of Microorganisms. - 12th Edition, Pearson. Máthé, I, Borsodi, A., Barkács, K., Felföldi, T„ Jurecska, L„ Tóth, E. M„ Elekes, E., Kelemen, Zs., Márialigeti, K. (2009) A fiziko-kémiai paraméterek és a mikrobiális közösségek vízmélység szerinti változása a szovátai Medve-tóban.-/! Vízmikrobiológusok VIII. Orsz. Konf., Bpest. Moon-van der Staay, S.Y., Van der Staay, G.W.M., Guillou, L., Vaulot, D., Claustre, H., Medlin, L. K. (2000) Abundance and diversity of prymnesiophytes in the picoplankton community from the equatorial Pacific Ocean inferred from 18S rDNA sequences.-Ii'mno/. Oceanogr. 45: 98Niibel, U„ Engelen, B., Felske, A., Snaidr, J., Wieshuber, A., Amann, R.I., Ludwig, W., Backhaus, H. (1996) Sequence heterogeneities of genes encoding 16S rRNAs in Paenibacillus polymyxa detected by temperature gradient gel electrophoresis. - J. Bacteriol. 178: 5636-5643. oxikus környezetet kedvelő kénbaktérium együttes előforMolecular biological investigations on the microbial communities in Lake Ursu Hegyi, A., Felföldi, T., Máthé, I., Palatinszky, M., Jurecska, L., Barkács, K., Márialigeti, K. Abstract: Lake Ursu (Sovata) is one of the biggest saline lakes in Romania. This lake has a special characteristic called heliothermy: the covering upper freshwater layer lets the sunlight through, hence the deeper salt water layer becomes heated and an inverse thermal stratification evolves in the lake. Due to the layers with different salinity, there were dramatic changes in the physico-chemical parameters at the depth of 2.5-3 m, and in this zone a "green layer" with phototrophic microorganisms was observable. The aim of our study was the comparison of the spatial and temporal patterns of the microbial communities (Bacteria, Archaea and Eukarya) inhabiting the lake with special emphasis on the green layer. Following the amplification of the gene encoding the small subunit ribosomal RNA, a denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analysis was applied. Dominant genotypes from excised DGGE gel bands were identified with nucleotide sequence analysis. Significant spatial and temporal heterogeneity was observed, especially in the case of the Bacteria community. Picochlorum oklahomensis (green alga) and Prosthecochloris vibrioformis (green sulfur bacterium) were identified as dominant phototrophic microorganisms in the green layer. Keywords: Lake Ursu, phototrophic microorganisms, 16S and 18S ribosomal DNA, DGGE.