Hidrológiai Közlöny, 2019 (99. évfolyam)
2019 / 3. szám
Bedics Anna és társai: A Kiskunság különböző típusú szikes tavaira jellemző baktériumközösségek összetétele és sótűrése 39 A tenyésztéstől független amplikon szekvenálás során összesen 84 011 szekvenciát kaptunk, amelyből 48 307 a Sós-érből, 35 704 a Zab-székből származott. A szekvenálás eredményének felhasználásával összehasonlíthattuk a két tó planktonikus baktériumközösségének összetételét egymással és a tavak üledékének baktériumközösségével. Ez a molekuláris biológiai megközelítés lehetővé tette a szikes környezethez adaptálódott, nehezen tenyészthető mikrobaközösség filogenetikai diverzitásának mélyebb feltárását. Az 1. ábra alapján elmondható, hogy az üledékminták becsült bakteriális fajgazdagsága jóval nagyobb, melynek feltételezhető oka, hogy az üledékben több anaerob légző vagy obiigát fermentáló anyagcserét végző mikroorganizmus is meg tud élni, mint a vízben, melyben az aerob mikrobiális folyamatokban résztvevő szervezetek dominálnak. 1. ábra. A négy vizsgált minta becsült bakteriális fajszáma Figure 1. Estimated bacterial species number of the four studied samples (ACE: abundance-based coverage estimator, abundancia alapú lefedettség index) A 2. ábra a baktériumközösség törzs (phylum) szintű taxonómiai eloszlását mutatja. A planktonikus baktériumközösséget főleg a Zab-szék esetében nagy menynyiségű tenyésztetlen aktinobaktérium uralta, emellett nagy arányban fordulnak elő a vízmintákban a Bacteroidetes és a Proteobacteria törzs tagjai is, amit a korábbi eredmények is igazoltak (Korponai és társai 2016, Szabó és társai 2017, Szabó 2018). Az üledékben az előbb említettek mellett a Chloroflexi és a Gemmatimonadetes törzs tagjai is jelentősek voltak, valamint a Proteobacteria törzsön belül különösképpen az alfaproteobaktériumok dominanciája volt számottevő. A kiskunsági szikes tavak üledékének bakteriális közösségéről most közlünk elsőként nagy áteresztőképességű módszerrel készült közösség-összetétel adatokat. A Borsodi és társai (2010) által kutatott, földrajzilag az általunk vizsgált tavakhoz nagyon közel fekvő Böddi- és Kelemen-szék üledékéből származó minták elemzése hasonló eredményt adott a baktériumközösség meghatározó tagjait illetően. A 3. ábra a baktériumközösség nemzetség (genus) szintű taxonómiai eloszlását mutatja. A vízmintákban a Micrococcales rendbe tartozó aktinobaktérium nemzetségek meghatározó tagjai voltak a planktonikus közösségeknek. Ezek mellett mindkét tóban, de különösen a Zabszékben jelentősek voltak a Nitriliruptorales rendbe tartozó nemzetségek tagjai. A Nitriliruptor nemzetséget korábban kimutatták szikes tavakból és feltételezhetően fontos szerepet töltenek be a szervesanyag-lebontásában nitril-hidratáz/amidáz enzimjeik segítségével (Sorokin és társai 2009). Ezek a baktériumok a Zab-székben feltehetően a vonuló madarak ürüléke által biztosított szerves nitrogénforrás többlet (Boros és társai 2016) miatt fordultak elő nagyobb számban. Különösen a Sós-ér üledékmintájában kiemelkedően nagy relatív mennyiséggel rendelkezett a Defluviicoccus nemzetség, amelynek tagjait egy biológiai foszforeltávolító szennyvíztisztító telepről izoláltak és glikogénakkumulációs képességük is ismert (Burow és társai 2007). Ezek a glikogénakkumuláló mikroorganizmusok anaerob körülmények között szerves szenet vesznek fel és tárolnak, azonban a foszfor ciklizálására nem alkalmasak, ellenben képesek a nitrát és a nitrit elektronakceptorként való hasznosítására (Burow és társai 2007), ezért a helyi szén- és nitrogénkörforgalomban egyaránt részt vehetnek. A glikogénakkumuláló szervezetek kompetítorai lehetnek a foszfátakkumuláló szervezeteknek szénforrás tekintetében. Ilyen foszfátakkumuláló mikroorganizmusok pl. a Gemmatimonadetes törzsön belül fordulnak elő (Pascual és társai 2016 és 2018). A foszfátakkumuláló szervezetek szintúgy előkerültek foszforeltávolító szennyvíztisztítókból (Zhang és társai 2003), nekünk jelentősebb mennyiségben a Zab-szék üledékmintájából sikerült kimutatni. A Sós-érben a vegetációs periódus végén megnövekedett növényi szerves anyag többlet lehet az oka a glikogénakkumuláló baktériumok elszaporodásának, a Zab-székben pedig az őszi madárvonulás miatti madárürülék többletből származó foszforvegyületeket hasznosító szervezetek aránya növekedett meg jelentősebb mértékben. Vagyis megállapíthattuk, hogy a „színes” (Sós-ér) és „zavaros” (Zab-szék) típust képviselő szikes tavak (Boros és társai 2014) esetében a planktonikus mikrobaközösség összetételében tetten érhető különbségekhez (Korponai és társai 2016, Szabó és társai 2017, Szabó 2018) hasonlóan a két szikes víztípusnál az üledék bakteriális közössége is különbözik (2. ábra). A szikes mintákból izolált baktériumtörzsek zöme (79%) a Firmicutes törzsbe, azon belül is a legtöbb a Bacillus nemzetségbe tartozott. A tenyésztés eredményeit részletesebben korábbi munkánkban közöltük (Csitári és társai 2018). Összesen 17 féle különböző tápleves (kétféle ionösszetétel nyolc különböző koncentrációban, valamint a sómentes kontroll) beoltásával összesen 1 598 egyedi sótolerancia adatot kaptunk. Ezek felhasználásával egy hőtérképet hoztunk létre (4. ábra). A hőtérkép alapján elmondható, hogy a legtöbb baktériumtörzs a mezo- és szubszalin sókoncentráción nőtt leginkább, de voltak olyan izolátumok is, amelyek az alacsonyabbat is kedvelték (pl. a tenyésztett aktinobaktériumok többsége valamennyi táplevest közel azonos mértékben zavarosította meg). Összességében azonban elmondható, hogy a szikes tavak baktériumközössége jól adaptálódott a tavak kiszáradásakor fellépő sókoncentráció növekedéshez. A Bacillaceae család képviselőit számos helyről izolálták korábban, pl. talajból, ürülékből, tengeri üledékből,
