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

Korponai K. és társai: A planktonikus bakteriális közösségek szezonális alakulása különböző karakterű szikes tavakban

45

K. h. 19° 10,283’; Sós-ér - É. sz. 46° 47,341% K. h. 19° 8,679') GPS 76Cx készülékkel (Garmin) rögzítettük. Az alapvető vízkémiai paramétereket a helyszínen mértük (WTW MultiLine P 8211 multiméterrel), az a-klorofill koncentrációjának (Wellbwn 1994) meghatározása laboratóriumi körülmények között történt. A többi mért változó meghatározásának részletes leírását korábban megadtuk (Pálffy és társai 2014).

A mintavételt követően a vízmintákat azonnal laboratóriumba szállítottuk, ahol azokat centrifugálással (Zab- szék) vagy 0,45 pin pórusátmérőjü cellulóz-acetát membránon (Millipore) szűréssel (Sós-ér) tömörítettük, végül - 20°C-on tároltuk őket későbbi feldolgozásukig. A vízfázisú minták esetében 500 pL térfogatból, míg a szűrt minták esetében a szűrőpapírból történt a DNS kivonása UltraClean ' Soil DNA Isolation Kit (MoBio) használatával. A molekuláris vizsgálatokhoz a bakteriális riboszóma kis alegységében található 16S rRNS-t kódoló gént (a 16S rDNS-t) használtuk fel a taxonok azonosításához. A piroszekvenáláshoz a 16S rDNS-t polimeráz láncreakció (PCR) segítségével, B341F és B785R primerekkel (Klindworth és társai 2013) szaporítottuk fel, a PCR termékeket High Pure PCR Cleanup Micro Kit-tel (Roche) tisztítottuk meg. A minőségi ellenőrzést és a DNS koncentrációjának mérését Model 2100 Bioanalyzer (Agilent) készülékkel végeztük. A DNS-szekvenálás GS Junior (Roche) platformon történt a gyártó utasításai szerint. Ezt követően a kapott szekvenciákat mothur vl.33 szoftver (Schloss és társai 2009) segítségével elemeztük (taxonok azonosítása, faj szám becslése, stb.). A PCR amplifikáció és a szekvenáló reakció során keletkezett műtermékeket (kimérák, homopolimerek) és az egyszer előforduló (singleton) szekvenciákat a bioinformatikai elemzés során kiszűrtük. Az így nyert magas minőségű szekvenciasort a SINA szoftver (Pruesse és társai 2012) segítségével illesztettük, a taxonómiai azonosítás az ARB-SILVA SSU vll9 referencia adatbázis (letöltés ideje: 2015.08.04.; Quast és társai 2013) használatával történt. A diverzitás-indexeket nor- malizált adatokból határoztuk meg, a szekvenciákat 97%- os bázissorrendbeli egyezés fölött rendeltük operatív taxonómiai egységekhez (OTU), mivel ez az érték a bakteriális taxonómiában a „faj-határ” (Tindall és társai 2010). Statisztikai értékelésünkhöz a relatív abundancia- értékeket vettük alapul, a főkomponens-analízist PAST 2.17c programmal (Hammer és társai 2001) végeztük el.

EREDMÉNYEK ÉS ÉRTÉKELÉSÜK

A vizsgált időintervallumon belül mindkét tó fizikaikémiai paraméterei jelentős mértékben változtak, a Sós-ér például 2013 szeptemberében kiszáradt. Az év során a vízmélység, és ezzel együtt a fizikai és kémiai környezet jelentősen változott: alacsony vízmélység esetén magasabb pH, vezetőképesség, lebegőanyag- és színkoncentráció (Pt-egység) értékeket mértünk. A részleteket az 1. és 2. táblázatban tüntettük föl. Mindkét tó a Na+/HC(Vtípusba tartozik, tehát nem sziksós, hanem szikes tó (Boros és társai 2014). Szalinitás tekintetében mindkét tó a Hammer-féle (1986) felosztás szerint alapvetően hiposzalin (3-20 g/1) kategóriába esett (3,0-17,0 g/1), kivételt a szubszalin (0,5-3 g/1) 2013 áprilisi és májusi minták képeztek mindkét tó esetében, valamint a Zabszék esetében még a júniusi érték is (1,5-2,6 g/1). A baktériumok számára a különböző külső hatások közül az egyik legjelentősebb a sóstressz (Wu és társai 2006).

A Zab-székben az a-klorofill koncentráció 2 és 2500 pg/L között változott. A vizsgált időszak kezdetén alacsonyabb értékeket mértünk, majd ősszel az algák meny- nyisége növekedett és egy téli alga tömegprodukciót figyeltünk meg. 2014 áprilisában azután a fitoplankton biomasszája újra csökkent (1. táblázat).

A vizsgált időszak kezdetén a Sós-érben kevés alga volt megfigyelhető (a-klorofill koncentráció: 1-4 pg/L), majd a kiszáradás előtt mennyiségük nőtt (2013. augusztus: 460 pg/L a-klorofill koncentráció). A feltöltődés után a téli időszakban (2013. november - 2014. január) az a- klorofill koncentráció 350 és 380 pg/L között változott, majd tavasszal az algák mennyisége újra lecsökkent (2. táblázat). Nyár elején azonban biomasszájuk újra növekedett, július végére elérve az 1200 pg/L-es a-klorofill koncentráció értéket.

A fitoplankton összetételét tekintve a Zab-székben pikoalga (< 2 pm) dominanciát figyeltünk meg. 2013 augusztusában pikocianobaktériumok szaporodtak el tömegesen, majd októberre a pikoeukarióta zöldalgák váltak dominánssá, melyek mennyiségüket tekintve februárban tetőztek (1,6x 108 sejt/mL ill. 3,2><105 pg/L). A két csoport között kompetitiv viszony áll fent, mely a különböző fény- és hőmérsékleti preferencián keresztül vezetett niche-szegregációhoz, körülbelül 15 °C alatt a pikoeukarióta algák, míg fölötte a pikocianobaktériumok nyerik a versengést (Somogyi és társai 2009).

A Sós-érben az előzőektől eltérően nem a pikoalgák uralták a fitoplanktont, hanem a nagyobb méretű algák. A téli/tavaszi és az őszi időszakban elsősorban az Euglena- félék és az ostoros zöldalgák voltak jelen. Nyáron egy fonalas cianobaktérium (Anabaena spiroides) egyeduralmát figyeltük meg.

A Zab-székből 16 (2. ábra), a Sós-érből 13 (3. ábra) minta került feldolgozásra újgenerációs DNS- szekvenálási módszerrel. Mindkét tó esetében több ezer szekvencia-adatot nyertünk, átlagosan 5311 -et, a legalacsonyabb érték 3042 volt. Általában a Zab-szék majdnem minden mintavétel idején diverzebbnek bizonyult, de mindkét tó esetében jelentős fluktuációkat tapasztaltunk (/. ábra), és bár általános trend a nyári diverzitás- csökkenés (Yannarell és társai 2003, Kent és társai 2004), az időskálánk rövidsége miatt eredményeink ezzel sem párhuzamba, sem szembe nem állíthatók. Mindkét tó esetében a három változó hasonló trendet követ.