Hidrológiai Közlöny, 2016 (96. évfolyam)
2016 / Különszám - Korponai Kristóf, Szabó Attila, Somogyi Boglárka, Vörös Lajos, Vájná Balázs, Boros Emil, Felföldi Tamás: A planktonikus bakteriális közösségek szezonális alakulása különböző karakterű szikes tavakban
44 Hidrológiai Közlöny 2016.96. évf. különszám A planktonikus bakteriális közösségek szezonális alakulása különböző karakterű szikes tavakban Korponai Kristóf8, Szabó Attila*, Somogyi Boglárka**, Vörös Lajos**, Vájná Balázs*, Boros Emil**, Felföldi Tamás* * ELTE Mikrobiológiai Tanszék, 1117 Budapest, Pázmány Péter sétány 1/c. (E-mail: tamas.felfoldi@gmail.com ) ** MTA Ökológiai Kutatóközpont, Balatoni Limnológiai Intézet, 8237 Tihany, Klebelsberg Kuno út 3. Kivonat 2013 márciusa és 2014 júliusa között, havonkénti mintavételeket végeztünk két különböző karakterű kiskunsági szikes tóban. A két típus fizikai és kémiai jellemzői hasonlóak, azonban színben és turbiditásban egymástól egyaránt jelentősen eltér a zavaros (fehér) Zab-szék és a színes (fekete) típusba tartozó Sós-ér. Mindkét tó asztatikus, így életközösségeikben a kiszáradásra kevésbé érzékeny szervezetek a meghatározóak (ágascsápú rákok, kerekesférgek, algák és baktériumok). Kutatásunkban közösségi DNS alapján vizsgáltuk a 16S rRNS gén variábilis V3-V4 régióját nagy áteresztőképességű piroszekvenálással, amivel nemzetség-szinten tudtuk azonosítani a bakteriális közösségek alkotóit. Mindkét tóban diverz bakteriális közösséget tártunk fel, jelentős mennyiségű tenyésztésbe nem vont taxonnal. Eredményeink szerint a két tó mikrobiótája egymástól nagymértékben különbözött a vizsgált időtartamban, a Sós-érre a Fluviicola, a Limnohabitans és az Algoriphagus, míg a Zab-székre a Jannaschia, és a Synechococcus nemzetségek voltak jellemzőek, ugyanakkor számos taxon mindkét tóban előfordult, pl. a Belliella és a Hydrogenophaga. Statisztikai elemzésekkel kimutattuk, hogy a bakteriális közösség összetételét alapvetően a tavak szezonális változásai (algavirágzások, kiszáradás és feltöltődés) határozták meg. Kulcsszavak szikes tavak, baktériumközösség, újgenerációs DNS-szekvenálás, mikrobiális ökológia Seasonal dynamics of the planktonic bacterial community in two distinct types of soda pans Abstract Between March 2013 and July 2014 two soda pans in the Kiskunság area were sampled monthly. The studied pans belong to two distinct types: though several physico-chemical characteristics are similar, turbidity and water colour differ markedly. Zab-szék pan was chosen as a typical representative of the ‘turbid’ type, while Sós-ér pan represents the ‘coloured’ type. Both lakes are astatic, so they harbour a reduced food web compared to other lakes in the temperate zone. Organisms less affected by desiccation inhabit these water bodies: cladocerans, rotifers, algae and bacteria. In our study, the V3-V4 region of the 16S rRNA gene was used to identify the planktonic bacterial community members with high-throughput pyrosequencing on the genus-level. Highly diverse bacterial communities were revealed with many yet-uncultured taxa. According to our results, the two lakes highly differed from each other during the sampling period. Characteristic genera for Sós-ér soda pan were Fluviicola, Limnohabitans and Algoriphagus, while for Zab-szék genera Jannaschia and Synechococcus were typical, though shared taxa were also found, such as Belliella or Hydrogenophaga. Statistical analysis revealed that the bacterial community composition was significantly affected by the seasonal changes in the lakes (for instance algal blooms, desiccation and refillment). Keywords soda pans; bacterial community; next-generation DNA sequencing; microbial ecology BEVEZETÉS A szikes tavak a Kárpát-medence unikális állóvizei. Csak nagyon kevés hozzájuk hasonló vízteret találunk Földünkön (Boros és társai 2014). Ezekre a sekély, kis fotikus zónával rendelkező, nyaranta gyakran kiszáradó tavakra jellemző a stabilan lúgos pH (9-11), a nagy napi hőingás és a relatíve nagy sziksótartartalom is. Ezek a tulajdonságok erős szelekciós hatással birnak az élőlényekre, emiatt a tavak életében felértékelődnek az egysejtű szervezetek (Sorokin és társai 2004). A hazai szikesekben élő planktonikus közösség összetételére jellegzetes szezonális változások jellemzőek, amelyeknek gyakorta része a téli zöldalgavirágzás (Somogyi és társai 2009, Pálffy és társai 2014), valamint a tavasszal-nyáron időnként, és esetileg nagymértékben elszaporodó zöldalgákkal együtt megjelenő bíborbaktérium-tömegprodukció is (Borsodi és társai 2013, Korponai és társai 2015). A Kárpát-medence szikes tavait négy típusba sorolhatjuk: zavaros („fehér”), átmeneti (egyszerre zavaros és színes), színes („fekete”), és átlátszó (Boros és társai 2010). Ezek közül a két véglet (a zavaros és a színes) megfeleltethető a szél által felkevert és kiülepedett állapotnak, valamint a szikes tavak szukcessziójának is külön stádiumát jelentik, hiszen a színes vizek pont a makrofiton-vegetáció miatt nem tudnak felkeveredni, és az ezekből (pl. zsióka) származó bomló növényi maradványok eredményezik a víz bamás-feketés színét (Vörös és társai 2011). E két csoporton belül választottunk két tipikus víztestet, célunk a Kiskunságban található zavaros vizű Zab-szék és a színes típusba tartozó Sós-ér planktonikus bakteriális közösségeinek összehasonlítása volt több mint egy évet felölelő időskálán, nagyfelbontású molekuláris módszerrel. ANYAG ÉS MÓDSZER A mintavételek 2013 márciusa és 2014 júliusa között az 1. táblázatban feltüntetett időpontokban történtek két, a Solti-síkságon található szikes tóból. A mintavételi pontok földrajzi koordinátáit (Zab-szék - É. sz. 46° 50,190’,
