Hidrológiai Közlöny, 2017 (97. évfolyam)
2017 / Különszám - SZAKCIKKEK - Márton Zsuzsanna, Szabó Attila, Boros Emil, Vörös Lajos és Felföldi Tamás: Az észak-kazahsztáni sós tavak ismeretlen prokarióta közösségei
15 Észak-kazahsztáni sós tavak ismeretlen prokarióta közösségei Márton Zsuzsanna*, Szabó Attila*, Boros Emil**, Vörös Lajos** és Felföldi Tamás* * ELTE Eötvös Loránd Tudományegyetem, Mikrobiológiai Tanszék, 1117 Budapest, Pázmány Péter sétány 1/c. (E-mail: mzsuzsi06@gmail.com ) ** Magyar Tudományos Akadémia, Ökológiai Kutatóközpont, Balatoni Limnológiai Intézet, 8237 Tihany, Klebelsberg Kuno út 3. Kivonat Kutatásunk során célunk volt az észak-kazahsztáni sztyeppék területén található időszakos és ingadozó vizű sekély sós tavak ismeretlen mikrobaközösségeinek feltárása és ezek összehasonlítása a magyarországi szikesek prokarióta közösségeivel. A szikes tavak jellegzetes vizes élőhelyei a Kárpát-medencének, ezekre a tavakra jellemző a lúgos pH, a nátrium, a hidrogén-karbonát és karbonát ion dominancia. Ezzel szemben a vizsgált kazah tavak trofikus állapota és szalinitása széles skálán mozgott, jelentős részük hiperszalin és hipertróf jelleget mutatott. Az itt élő prokarióták taxonómiai azonosítása a 16S rRNS molekuláris markergén alapján történt újgenerációs DNS-szekvenálás alkalmazásával Roche GS Junior platformon, az Archaea és Bacteria domének arányát pedig real-time PCR-rel határoztuk meg. A hat különböző karakterű tóból származó minták részletes vizsgálata alapján megállapítottuk, hogy a tavak mikrobaközösségei nagyban eltértek egymástól, a sósabb tavakra az Archaea dómén nagyobb részaránya volt jellemző. Mind a hat tó esetében a Bacteria doménen belül a legabundánsabb csoportok a Proteobacteria és a Bacteroidetes törzsek voltak. Nagy számban fordultak elő a Halomonas, Saccharospirillum, Spiribacter, Marivita és Psychroflexus nemzetségek képviselői. A Parcubacteria egy jelenleg kevéssé ismert taxonómiai csoport, amely nagyobb arányban volt jelen a vizsgált tavakban, hozzájárulva mintavételi helyeink egyediségéhez. Jelenlegi eredményeink alapján az észak-kazahsztáni sekély sós tavak mikrobaközösségei markánsan különböznek a hazai szikes tavakétól, inkább az óceánok és más sós tavak mikrobiótájához hasonlítanak. Ezek az eredmények egybevágnak a tavak vizének kémiai elemzésével, ami alapján a vizsgált vizek domináns ionjai a nátrium, klorid és szulfát. Kulcsszavak 16S rRNS gén, sós tó, Észak-Kazahsztán, Parcubacteria, baktériumközösség összetétel Unknown prokaryotic communities of saline lakes in North Kazakhstan Abstract The aim of this research was to explore the unknown microbial communities of the astatic and semistatic shallow saline lakes of the North Kazakhstan steppe region and to compare them with the prokaryotic communities inhabiting Hungarian soda lakes. Soda lakes are characteristic aquatic habitats of the Carpathian Basin with alkaline pH and the dominance of sodium, bicarbonate and carbonate ions. The trophic state and salinity of the studied lakes in Kazakhstan varied in a wide range, many of them were hypersaline and hypertrophic. The identification of prokaryotes was based on the 16S rRNA taxonomic molecular marker gene, which was analysed on a Roche GS Junior platform, while the ratio of domains Archaea and Bacteria was determined by real-time PCR. Microbial communities of the lakes differed markedly based on the detailed analysis of six samples, lakes having higher salinity had higher proportion of Archaea. For all six lakes, the most abundant groups were phyla Proteobacteria and Bacteroidetes within the domain Bacteria. Representatives of genera Halomonas, Saccharospirillum, Spiribacter, Marivita and Psychroflexus occurred in large numbers. Parcubacteria is a currently not well-known taxonomic group, which was abundant in the investigated lakes, making our sites even more special. According to our results, microbial communities of the shallow saline lakes of North Kazakhstan are significantly different from those of Hungarian soda pans and are more similar to those inhabiting oceans and other saline lakes with NaCl dominance. These results are consistent with the chemical composition of the lakes, since the dominant ions of the studied sites are sodium, chloride and sulphate. Keywords 16S rRNA gene, saline lake, Northern Kazakhstan, Parcubacteria, bacterial community composition BEVEZETÉS A tavakat kémiai összetétel szerint két típusba sorolhatjuk: szikes és sós tavak. A szikes tavak jellegzetes vizes élőhelyei a Kárpát-medencének, ezekre a tavakra jellemző a lúgos pH, a nátrium, a hidrogén-karbonát és karbonát ion dominancia, a nagy napi hőingás. Irodalmi adatok alapján hasonló tavak szórványosan máshol is előfordulnak Földünkön, azonban ezek jellege több tényező tekintetében eltérő (Boros és társai 2014). Észak-Kazahsztán sztyeppvidékének tájképe és vegetációja nagyon hasonlít az alföldi szikes pusztákéhoz (Boros és társai 2013), ezért feltételeztük, hogy az itt található sós tavak esetében találkozunk majd a szikesekre jellemző baktériumközösségekkel. Az eurázsiai sztyeppén elhelyezkedő sós tavak csekély mélységükből adódóan jelentősen ki vannak téve a szélsőségesen kontinentális klímának és az emberi hatásoknak, ebből kifolyólag különösen veszélyeztetett élőhelyeknek számítanak. Kis víztérfogatukból adódóan a kiszáradás és a folyamatot kísérő sókoncentráció növekedés meghatározó ezen vizek esetében. A nagyobb méretű, állandó szikes tavak ökológiája jól ismert ebben a térségben, azonban a sekély, időszakos és ingadozó vizű tavak vizsgálata csak az utóbbi években kezdődött meg (Boros és társai 2015). ANYAG ÉS MÓDSZER A mintavételezésre 2015. április-májusban került sor Észak-Kazahsztánban. Az alapvető vízkémiai paraméterek meghatározását a Tugyi és társai (2016) által közölt
