Diatoms from littoral zone of Lake Constance : diversity, phylogeny, extracellular polysaccharides and bacterial associations

Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wurden Kieselalgengesellschaften der epilithischen Biofilme des Bodensees untersucht. Die Lebensgemeinschaften von Diatomeen und Bakterien und deren extrazelluläre lösliche Substanzen (EPS) wurden an fünf verschiedenen benachbarten Probenameorten für vier verschiedene Tiefen charakterisiert. Eine große Artenvielfalt bezüglich der Diatomeen wurde vorgefunden. Die dominanten Bakteriengruppen in diesen Proben waren β-Proteo-, CFB- und grampositive Bakterien, letztere mit hohem GC-Gehalt. In Proben aus geringeren Tiefen wurden höhere EPS-Konzentrationen vorgefunden, ferner annuale Fluktuationen bezüglich löslicher und gebundener EPS von Juni 2004 bis Juni 2005. Es wurde versucht häufig wie auch selten vorgefundene Kieselalgen zu kultivieren. Die Klassifizierung der Arten geschah anhand morphologischer Merkmale. Es wurden über 100 Stämme isoliert, die 44 Arten und 20 Genera zugeordnet werden konnten. Von 55 Isolaten wurde die 18S rDNS sequenziert und phylogenetische Stammbäume erstellt. Dabei konnten raphide Diatomeen klar von araphiden abgegrenzt werden.Bei identischen Wachstumsbedingungen (Temperatur, Lichtstärke, Nährstoffe) wurden die EPS Sekretion hinsichtlich der Monosaccharid-Zusammensetzung untersucht. Das Verfahren wurde anhand verschiedener, in der Literatur vorhandener Methoden für die kultivierten Diatomeen optimiert. FITC-gekoppelte Lektine, DAPI und DTAF wurden zur Lokalisation verschiedener EPS-Strukturen wie Schläuche, Stiele, Kapseln und Pads verwendet. Da Diatomeen und Bakterien Biofilme dominieren wurden kontaminierte Kulturen bezüglich der bakteriellen Artenzusammensetzung mittels 16S rDNS Bibliotheken untersucht. Kulturüberstand von Diatomeen wurde mit Bodensee-Bakteriengemischen über Verdünnungsreihen inokuliert um den EPS-Abbau durch letztere zu untersuchen. Eine der dominanten Bakterienarten wurde dabei isoliert und repräsentiert ein neues Taxon.