Hidrológiai Közlöny, 2019 (99. évfolyam)
2019 / 3. szám
36 Hidrológiai Közlöny 2019. 99. évf. 3. sz. A Kiskunság különböző típusú szikes tavaira jellemző baktériumközösségek összetétele és sótűrése Bedics Anna *, Csitári Bianka *•**, Szabó Attila *, Székely Anna J. **, Boros Emil ***, Felföldi Tamás * * ELTE Eötvös Loránd Tudományegyetem, Mikrobiológiai Tanszék, Budapest; email: tamas.felfoldi@gmail.com ** Department of Ecology and Genetics/Limnology, Uppsala University, Svédország *** MTA Ökológiai Kutatóközpont, Balatoni Limnológiai Intézet, Tihany Kivonat A Kárpát-medence szikes tavaira többszörösen extrém környezeti viszonyok jellemzőek, mint például a változó sókoncentráció, turbiditás, nagymértékű hőmérséklet-ingadozás és a nagy huminanyag tartalom, valamint az alkalikus pH. Ennek és az időszakos kiszáradásoknak köszönhetően egyedülálló élővilággal rendelkeznek és természetvédelmi szempontból is kiemelt jelentőségűek. Kutatásunk során a mintákat a kiskunsági Zab-székből és Sós-érből vettük. Fő célkitűzésünk volt, hogy a korábban tenyésztésbe vont, Sanger-szekvenálással azonosított izolátumaink sótűrésének megállapításán keresztül megismerjük a szikes tavak baktériumközösségének a tavak betöményedése során fellépő sóstresszhez, valamint különböző sótípushoz való alkalmazkodóképességét. További célunk volt az is, hogy a kiskunsági szikesek vizére és üledékére jellemző teljes baktériumközösség összetételét a 16S rRNS gén alapján, Illumina MiSeq platformon amplikon szekvenálással azonosítsuk, majd összehasonlítsuk egymással. A planktonikus baktériumközösséget íőként az Actinobacteria és Bacteroidetes törzsek alkották, míg az üledékben ezek mellett a Chloroflexi és a Gemmatimonadetes törzs tagjai, valamint az alfaproteobaktériumok fordultak elő jelentős mennyiségben. Közel száz (jelentős részben Bacillus és rokon nemzetségeibe tartozó) baktériumtörzzsel sótolerancia vizsgálatot végeztünk mikrotitráló lemezen, különböző nátrium-(hidrogén-)karbonát és nátrium-klorid koncentrációk mellett. Ennek során megállapítottuk, hogy az anion minősége lényeges szerepet töltött be az izolátumok sóstresszre adott válaszában. Eredményeink rámutattak arra, hogy szikes tavaink különleges közösségeire a víz anionjai nem csupán ozmotikumként hatnak, hanem az anion típusának is kulcsszerepe van az élőlények adaptációjában. Kulcsszavak Szikes tavak, sóösszetétel, sótolerancia, bakterioplankton, üledék, amplikon szekvenálás. Bacterial communities and their salt tolerance in different type of soda pans of the Kiskunság National Park, Hungary Abstract Soda pans of the Carpathian Basin have multiple extreme environmental conditions, such as changing salt concentration, turbidity, intensive temperature fluctuation, high humic substance content and alkaline pH. Due to these and the temporary desiccation of the pans, they harbor unique communities and they are especially important nature conservation areas. In this study, samples were taken from two soda pans of Kiskunság, namely from Zab-szék and Sós-ér. The main aim of our research was to determine the salt tolerance of bacterial strains which were isolated previously and identified by Sanger sequencing, to reveal their relation to salt stress occurring in the drought period and to study their adaptation to different salt types. Furthermore, we aimed to characterize the members of the whole bacterial community of the water and sediment using 16S rRNA gene-based amplicon sequencing on an Illumina MiSeq platform and to compare the composition of water and sediment bacterial communities. The bacterioplankton consisted mainly members of phyla Actinobacteria and Bacteroidetes, while in the sediment phyla Chloroflexi, Gemmatimonadetes and class Alphaproteobacteria also had significant proportion. Almost 100 strains (most of them belonged to Bacillus and related genera) were subjected to salt tolerance tests on microplates using different sodium (hydrogen) carbonate and sodium chloride concentration. Our results have shown that the quality of the anion was important in the response of isolates to the presence of salt. In conclusion, anions in the water of soda pans act not only as osmotics on the inhabiting unique communities, but the type of anion determines the adaptation of organisms. Keywords Soda pans, salt composition, salt tolerance, bacterioplankton, sediment, amplicon sequencing. BEVEZETÉS A Kárpát-medence szikes tavaira többszörösen extrém környezeti viszonyok jellemzőek: általában nagy zavarosság, nagy huminanyag tartalom, valamint alkalikus, 9 feletti pH (Boros és társai 2017). Ezek a sekély vizű tavak időszakosan kiszáradhatnak és betöményedhetnek, a nagymértékű vízszint- és sótartalom-ingadozás pedig az élővilág összetételében is jelentős szezonális változásokat eredményez, amit kiegészít a sekélység miatti nagymértékű napi és szezonális hőmérséklet-ingadozás (Felföldi és társai 2009, Somogyi és társai 2009, Tóth és társai 2014, Korponai és társai 2016, Szabó 2018). Egyedülálló élőviláguk mellett számos madárfaj vonuló és pihenőhelyéül is szolgálnak, többek között ezek miatt is állnak a magyarországi szikes tavak természetvédelmi oltalom alatt (Boros és társai 2013, 2016). Az állandó sókoncentrációjú (közelítőleg 35 g/L) tengerek és óceánok mellett a szárazföld valamennyi kontinensén előfordulnak sós vizű élőhelyek, mennyiségük megközelíti a nem szalin vizekét („édesvizek”). Sókoncentrációjuk alapján beszélhetünk a szalinitás növekedésének sorrendjében édesvizekről (<0,5 g/L), szubszalin (0,5-3 g/L), hiposzalin (3-20 g/L), mezoszalin
