Hidrológiai Közlöny, 2014 (94. évfolyam)
2014 / 5-6. különszám - LV. Hidrobiológus Napok előadásai
31 A cilindrospermopszin cianobaktérium - alga interakcióban betöltött lehetséges szerepének vizsgálata Dobronoki Dalma1, B-Béres Viktória2, Vasas Gábor3, Rektor Anett1, Nagy Sándor Alex1, Bácsi István1 'Debreceni Egyetem TEK-TTK Hidrobiológiái Tanszék, 4032. Debrecen, Egyetem tér 1. tiszántúli Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi felügyelőség, 4025. Debrecen, Hatvan u. 16. 3Debreceni Egyetem TEK-TTK Növénytani Tanszék, 4032. Debrecen, Egyetem tér 1. Kivonat: A kiterjedt litorális régióval rendelkező vizekben jelentős a fitoplankton és fitobentosz taxonok kapcsolata. Előbbiek több módon is képesek befolyásolni a bentonikus közösségek egyedszámát és összetételét. Munkánk során a planktonikus cilindrospermopszin-termelő Aphanizomenon ovalisporum (Cyanobacteria) és egy bentikus Chlorococcum faj (Chlorophyta) közti interakciós kapcsolatokat vizsgáltuk kevert tenyészetekben, illetve tanulmányoztuk az A. ovalisporum teljes sejtkivonatának hatását a Chlorococcum faj növekedésére és tápanyag-felvételére. Kevert tenyészetekben mindkét faj sejtszáma alacsonyabb volt a kontroll tenyészetekénél, négyszeres A. ovalisporum sejtszám esetén a Chlorococcum növekedése 77%-os gátlást szenvedett, azonban a tápoldatban cilindrospermopszint nem sikerült kimutatni. Az Aphanizomenon sejtkivonattal történő kezelés esetén is gátlás volt megfigyelhető már a kísérlet 7. napján is. A legnagyobb mennyiségben hozzáadott cianobaktérium kivonat a Chlorococcum tenyészetek növekedésében jelentős, de az együttnevelésnél megfigyelttől kisebb mértékű (50%-os) gátlást okozott. A kevert tenyészetekben a sejtszám függvényében jelentős változások mutatkoztak a tápanyagfelvételben, a kivonattal való kezelés eredményei alapján azonban úgy tűnik, hogy az A. ovalisporum kivonat nem befolyásolja a zöldalga normál tápanyag felvételi dinamikáját. Kulcsszavak: Aphanizomenon ovalisporum, Chlorococcum sp., interakció. Bevezetés A populációk természetes környezetükben nem egyedül, hanem más populációkkal együtt fordulnak elő. Az egyes taxonok populációi többek között táplálkozási szokásaikkal (tápanyag - interakció), exkretált vegyületeikkel (allelopátia), és számos más módon (pl.: fényért való versengés) jelentős mértékben befolyásolják más populációk életben-maradását, növekedését (Cloem, 1976, 1978; Sukenik et al., 2002; Hedger et al., 2004). Vízfolyásokban az allelopátia jelentősége a fitoplankton közösségekben minden bizonnyal lényegesen csekélyebb, de a bentikus közösségek életében itt is fontos szerepet játszhat. A sekély, kiterjedt litorális régióval rendelkező állóvizekben a fitobentosz és fitoplankton taxonok kapcsolata sokkal szorosabb, mint a mély, keskeny litorális régióval rendelkező vizekben. A planktonikus alga taxonok jelentős mértékben képesek befolyásolni a bentikus algaközösségek taxon-összetételét és egyedszámát (Leflaive et al., 2008). A cilindrospermopszin (CYN) fonalas cianobaktériumok (pl. Aphanizomenon ovalisporum) által termelt szekunder me- tabolit, amely gátolja a proteinszintézist (Froscio et al., 2003), DNS károsodást okozhat (Humpage et al., 2000; Shen et al., 2002), hepatoxikus (Bemard et al., 2003; Saker et al., 2003; Fastner et al., 2003), illetve neurotoxikus (Pearson et al., 2010) hatásokkal bír. Ivóvízben megengedett mennyisége 1 pg L'1. A CYN a mikrocisztinek után a második legjobban kutatott cia- notoxin, algaközösségekben betöltött szerepe azonban még nem tisztázott, ezért vizsgálata fontos és indokolt. A Chlorococcum fajok a zöldalgák Chlorococcales rendjének igen széles körben elterjedt képviselői, megtalálhatók tengeri (Ohta et al., 1993), édesvízi (Kroes, 1971, 1972, Bhagava- thy et al., 2011; Bhagavathy és Sumathi, 2012; Harwati et al., 2012), és szárazföldi élőhelyeken is (Zhang et al., 1997, Klochkova et al., 2006). Munkánk során a toxikus, CYN termelő Aphanizomenon o- valisporum és egy, a Chlorococcum nemzetségbe tartozó zöldalga faj közötti interakciós kapcsolatokat vizsgáltunk kevert, mindkét faj egyedeit tartalmazó tenyészetekben, továbbá tanulmányoztuk az A. ovalisporum teljes sejtkivonatának hatását a Chlorococcum faj növekedésére és tápanyag-felvételére. Anyag és módszer Az A. ovalisporum és a Chlorococcum sp. tenyészetek nevelési körülményei A kísérleteket a Debreceni Egyetem Hidrobiológiái Tanszékének törzsgyűjteményében (Algal Culture Collection, Department of Hydrobiology, University of Debrecen) fenntartott Chlorococcum íp. (ACCDH-UD1002) és Aphanisomenon ovalisporum (ACCDH-UD1001) törzsekkel végeztük. A Chlorococcum törzs egy városi dísztó litorális régiójából került izolálásra. Az A. ovalisporum törzs az izraeli Kinneret-tóból izolált ILC-164 törzsből származik, cilindrospermopszint (CYN) termel (Banker et al., 1997). A tenyészeteket Jaworski-mediumban, 400 ml térfogatban, steril levegővel való buborékoltatással, állandó fényen és hőmérsékleten (24°C) neveltük. A Chlorococcum sp. inokulálási sejtszáma mind a kevert tenyészetekben, mind a kivonattal kezelt tenyészetekben, mind pedig a kontroll tenyészetekben 0,2 x 106 sejt mL'1 volt. Az A. ovalisporum sejtek száma a kevert tenyészetekben a kísérletek indításakor: 0,2 x 106 sejt mL'1 (1:1 arányú tenyészet); 0,4 x 106 sejt mL'1 (1:2 arányú tenyészet); és 0,8 x 106 sejt mL'1 (1:4 arányú tenyészet) volt. A kevert tenyészetekkel végzett kísérletek során A. ovalisporum kontroll tenyészetekkel is dolgoztunk, melyekben a sejtszámot a kevert tenyészetek A. ovalisporum sejtszámának megfelelően állítottuk be. A cianobaktérium kivonattal kezelt Chlorococcum tenyészetekhez a kevert tenyészetek A. ovalisporum inokulálási sejtszámának megfelelő mennyiségű teljes sejtkivonatot adtunk. A tenyészetekből minden második napon vettünk mintát (i) a sejtszám meghatározására (400x nagyítás, Olympus BX50 mikroszkóp); (ii) a felülúszó nitrát- illetve foszfát tartalmának meghatározására (MSZ 1484-13: 2009, MSZ 448-20: 1990), valamint (iii) a felülúszó CYN tartalmának meghatározására (Vasas et al., 2002). Statisztikai elemzés A kontroll és kezelt tenyészetek növekedési görbéi közötti különbségeket egyutas ANCOVA módszerrel elemeztük (Zár, 1996; Hammer et al., 2001). Eredmények A tenyészetek növekedése A kevert tenyészetekben az inokulált sejtszámtól függetlenül - mindkét faj sejtszáma szignifikánsan alacsonyabb volt a kontroll tenyészetekénél. Különbség csak a növekedés-gátlás mértékében volt. Az 1:1 arányú kevert tenyészetekben a Chlorococcum sp. sejtszáma az inkubáció teljes ideje alatt magasabb volt a cianobaktériuménál (la. ábra). Az 1:2 arányú kevert tenyészetekben a magasabb kiindulási sejtszáma ellenére csupán a tenyésztés első felében volt abundánsabb a cianobaktérium, viszont ekkor sem szignifikáns mértékben (lb. ábra). Az A. ovalisporum csak az 1:4 arányú kevert tenyészetekben tudta túlnőni a zöldalga populációját (le. ábra), azonban a tenyésztési idő utolsó felében sejtszáma itt is drasztikusan csökkent, az inkubáció utolsó napján a cianobaktérium sejtszáma a Chlorococcum sejtek számánál már alacsonyabb volt (le. ábra).
