Hidrológiai Közlöny 2005 (85. évfolyam)

6. szám - XLVI. Hidrobiológus Napok: Szélsőséges körülmények hatása vizeink élővilágára, Magyarországi kisvízfolyások ökológiai viszonyai Tihany, 2004. október 6–8.

25 A kiskunsági szikes tavakból 2003 tavaszán és őszén vett üledékminták (Kelemen-szék: Kl-1 és Kl-3; Zab-szék: K4-1 és K4-3; Böddi-szék: K7-1 és K7-4) baktérium-közösségei 16S rDNS alapú DGGE mintázatának statisztikai elemzését az 1. ábra szemlélteti. Az egyes mintázatokban megjelenő elektroforetikus csíkok számának, elhelyezkedésének és intenzitásának figyelembevételével készült UPGMA dendrogramon megfigyelhető, hogy a baktériumközösségek között a különbségek sokkal kifejezettebbek a mintavételi időpontok, mint a mintavételi területek alapján. A legnagyobb eltérést ugyanakkor éppen a Kelemen-székből származó tavaszi és őszi minták esetében tapasztaltuk. Adott mintavételi időpontban a mintavételi területre jellemző csíkok megjelenése csak ritkán volt megfigyelhető. A DGGE mintázatokból kivágott 13 diszkrét csík kb. 200-300 bpnyi DNS-ének szekvenciái általában alacsony (87-96 %) hasonlóságot mutattak ismert baktériumfajok nukleinsav szekvenciáival. A tenyésztésen és a klónozáson alapuló vizsgálatok eredményeivel részben egyezően a DGGE mintázatokból is kimutattuk a y-Proteobacteria (Microbulbifer sp. és Thioalkalispira microaerophila) és az Actinobacteria (Rhodococcus ruber és Saccharomonospora viridis) fajok jelenlétét. A minden mintában és mintavételi időpontban megjelenő domináns csíkok szekvenciái a Spirochaeta alkalica, a Spirochaeta africana és a Spirochaeta americana obligát anaerob, a közép-ázsiai és a kelet-afrikai, valamint a kaliforniai Mono Lake szikes és nátron tavaiból kitenyésztett halo-alkalofil baktériumfajok szekvenciáival mutattak a legnagyobb egyezést. A KNP szikes tavainak vizsgálati eredményei is megerősítik azt a mikrobiális ökológiai diveizitás kutatásokban korábban már megfigyelt jelenséget, miszerint az alkalmazott módszerek szelektív és/vagy torzító hatása miatt a különféle megközelítésekkel kapott eredmények közt meglepően csekély egyezés figyelhető meg {Suzuki és mtsai, 1997; Eilers és mtsai, 2000). Ilyen ismert módszerbeli tényezők lehetnek tenyésztésnél, pl. az alkalmazott tápközeg összetétele, vagy a tenyésztési körülmények, tenyésztéstől független, a teljes genom egy részének vizsgálatán alapuló módszereknél, pl. a DNS extrakciós.v. PCR amplifikációs hatékonyság. Következtetések Bár az alkalmazott megközelítések - a tenyésztésen alapuló és a tenyésztéstől független módszerek egyaránt - csak korlátozott mértékben voltak alkalmasak a KNP szikes tavaiban jelenlévő mikrobiális diverzitás feltárására, mégis alkalmasnak bizonyultak a speciális környezeti feltételekhez alkalmazkodott, extremofil baktériumfajok jelenlétének igazolására és ez idáig ismeretlen, rejtőzködő bakteriális taxonok kimutatására. A molekuláris biológiai diverzitásbecslő eljárásokkal nyert taxonómiai információ elősegítheti újabb tenyésztési technikák kifejlesztését és alkalmazását. Ezek segítségével a még nem tenyészthető taxonokról nemcsak új filogenetikai információt szerezhetünk, hanem a mikroorganizmusok metabolikus aktivitásának feltárásával következtethetünk az adott környezetben betöltött ökológiai szerepükre, és lehetőségünk nyílik esetleges biotechnológiai alkalmazásukra is. Köszönetnyilvánítás A mintavételezésben nyújtott segítségért köszönettel tartozunk Utassy Tibornak, a KNP munkatársának. A fenti kutatásokat az OTKA T038021 sz. pályázatának a támogatásával végeztük. Irodalom Borsodi, A., Beszteri, B., Reskóné, NM., Micsinai, A., Márialigeti, K.: A Velencei-tó üledékéből kitenyésztett aJkalofil baktériumtörzsek fenotípusos jellemzése. Hidr. Közi. 81: 334-336, 2001. Eilers, H„ Pernthaler. J„ Glöckner, F. O., Amman, R.: Culturability and in situ abundance of pelagic bacteria from the North Sea. Appl. Environ. Microbiol. 66: 3044-3051, 2000. Horikoshi, K.: Microorganisms in Alkaline Environments. Weinheim: VCH Verlaggesellschaft, 1991. Rusznyák, A., Borsodi, A., Vladár, P.. Molnár, P., Reskóné, NM., Acs, É.: Velencei-tavi nád biofilm baktériumközösségek vizsgálata klaszszikus és molekuláris módszerekkel. Hidr. Közi. 83. 127-129, 2003. Spring, S., Schulze, R, Overmann, J„ Schleifer, K.H.: Identification and characterization of ecologically significant prokaryotes in the sediment of freshwater lakes: molecular and cultivation studies. FEMS Microbiol. Rev. 24: 573-590, 2000. Suzuki, M. T„ Rappé, M. S„ Haimberger, Z. W„ Wmfield, H„ Adair, N„ Ströbel, J., Giovanni, S. J.: Bacterial diversity among small-subunit rRNA gene clones and cellular isolates from the same seawater sample. Appl. Environ. Microbiol. 63: 983-989, 1997. Szabó, G„ Borsodi, A., Vladár. P., Cech, G„ Tóth, E„ Boros, E„ Márialigeti, K.: A Kiskunsági Nemzeti Park szikes tavainak bakteriológiai vizsgálata. Hidr. Közi. 84: 147-150, 2004. Diversity of bacterial communities in Kiskunság soda lakes (Hungary) revealed by cultivation-based and cultivation-independent approaches Borsodi, A., Vladár, P., Rusznyák, A., Szabó, G., Sipos, R., Márialigeti K. Abstract: Hungarian soda lakes located in Kiskunság National Park are particularly shallow, typical alkaline and saline, astatic lakes. Sediment samples from three lakes (Kelemen-szék, Zab-szék and Böddi-szék) were collected seasonally in 2002 and 2003. Species diversity of Kelemen-szék was studied by both cultivation-based and cultivation-independent 16S rDNA-based techniques. The species diversity of isolated strains and bacterial clones was considerably dissimilar, gamma-Proteobacteria was the only common phylogenetic group found. The cultivation-independent DGGE profiles of the KNP soda lakes evaluated by multivariate analysis revealed that the microbial communities did not show characteristic seasonal variations. It supports that soda lakes maintain relatively stable populations of microorganisms adapted to the special environmental conditions and seasonal changes could influence much more the activity than the diversity of bacterial communities. Keywords: Kiskunság National Park, bacterial biodiversity, clone library, ARDRA, DGGE, 16S rDNA sequence analysis