Helsingin yliopisto

 

Helsingin yliopiston verkkojulkaisut

University of Helsinki, Helsinki 2006

Biodiversity and Phylogeny of Planktic Cyanobacteria in Temperate Freshwater Lakes

Pirjo Wacklin

Doctoral dissertation, June 2006.
University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Applied Chemistry and Microbiology, Microbiology.

Syanobakteerit (sinilevät) ovat fotosyntesoivia bakteereita, joiden muodostamat kukinnat ovat yleisiä loppukesäisin. Useat kukintoja muodostavista syanobakteereista, kuten osa Anabaena-, Microcystis- ja Planktothrix-sukujen kannoista, tuottavat myrkkyjä. Nämä myrkylliset kukinnat haittaavat vesien virkistyskäyttöä sekä aiheuttavat terveysriskin ihmisille ja eläimille.

Syanobakteerien tunnistus ja ekologinen tutkimus pohjautuvat niiden luokitteluun, joka nykyisellään perustuu lähinnä morfologiaan. Tämä luokittelu on monin osin ristiriidassa niiden geneettisen sukulaisuuden (fylogenian) kanssa. Luokittelun uudelleen arviointia on vaikeuttanut kantojen vähäisyys, tietämättömyys useiden lajien geneettisistä sukulaisuussuhteista ja kantojen morfologian muuttuminen laboratoriokasvatuksessa. Tutkimusta varten eristettiin lukuisia syanobakteerikantoja, joiden geneettiset sukulaisuussuhteet ja morfologia selvitettiin. Ympäristötekijöiden vaikutusta lajien ja genotyyppien runsastumiseen tutkittiin ja samalla vertailtiin eri menetelmien kykyä kuvata syanobakteeriyhteisön diversiteettiä.

Tutkimuksessa havaittiin että Anabaena-, Aphanizomenon-, Trichormus- ja Limnothrix redekei-kantojen geneettiset sukulaisuussuhteet eivät vastaa niiden nykyistä luokittelua. Anabaena-, Aphanizomenon-, ja Trichormus- sukujen kannat, jotka muodostivat geneettisesti hajanaisia ryhmiä, voitaisiin luokitella jopa useampaankin sukuun. Sen sijaan Snowella- ja Woronichinia-kantojen sukulaisuussuhteet, joita ei ole aikaisemmin tutkittu, vastasivat niiden morfologiaa ja nykyistä luokittelua.

Tuusulanjärven syanobakteeripopulaatio muodostui kolmesta pääryhmästä, Anabaena/Aphanizomenon-, Microcystis- ja Synechococcus-populaatiosta. Nämä ryhmät runsastuivat kesän eri aikoina ja erilaisissa ympäristöolosuhteissa. Elokuun loppupuolella lämpötilan, auringonsäteilyn ja ravinnepitoisuuksien laskiessa Anabaena/Aphanizomenon-populaatio syrjäytti Microcystis-populaation, joka oli runsaimmillaan heinä-elokuussa. Vertailemalla eri menetelmin saatuja tuloksia havaittiin, että vaikka kaikki kolme menetelmää (DGGE, 16S rRNA geenin kloonaus, mikroskopointi) havaitsivat pääryhmät, niin kloonaamalla Anabaena/Aphanizomenon ja Synechococcus-suvun osuudet arvioitiin suuremmiksi kuin mikroskopoimalla. Käyttämällä useita erilaisia menetelmiä saatiin monipuolisempi kuva syanobakteerien diversiteetistä.

Uusia tutkimustuloksia syanobakteerien sukulaisuussuhteista voidaan käyttää niiden luokittelun uudistamisessa. Tietoa syanobakteerilajien runsastumiseen johtavista ympäristötekijöistä sekä syanobakteeripopulaatioiden tutkimusmenetelmistä voidaan hyödyntää muun muassa järvien kunnostuksessa ja monitorointimenetelmien kehittämisessä.

Julkaisun nimiösivu

This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

© University of Helsinki 2006

Last updated 07.06.2006

Yhteystiedot, Contact information E-thesis Helsingin yliopisto, University of Helsinki