Cyjanofagi i ich rola w regulacji występowania sinicowych zakwitów wody

Abstract

Przedstawiona praca doktorska miała na celu analizę jakościową i ilościową występowania słodkowodnych cyjanofagów oraz sinic w Zbiorniku Sulejowskim oraz Zbiorniku Jeziorsko przy użyciu wybranych genów markerowych, w tym analizę wpływu parametrów fizyko-chemicznych i hydrologicznych badanych zbiorników. Ponadto przeprowadzono ocenę obecności cyjanofagów w wodach polskich i litewskich (geny: psbA, nblA oraz gen g91), z uwzględnieniem wpływu takich parametrów biotycznych i abiotycznych jak struktura gatunkowa i biomasa sinic, podstawowe parametry fizyko-chemiczne wody oraz dystans geograficzny. Przeanalizowano także aktywność transkrypcji cyjanofagów specyficznych względem sinic z rodzaju Microcystis w cyklu dobowym z udziałem genu g91 w Zbiorniku Jeziorsko i Zbiorniku Sulejowskim. Pozyskane wyniki wykazały, iż cyjanofagi, specyficzne względem sinic z rodzaju Microcystis oraz Synechococcus były obecne w badanych jeziorach. Podczas kilkuletnich analiz sezonowej dynamiki występowania cyjanofagów, infekujących sinice z rodzaju Microcystis, wykazano, że pojawiały się one równocześnie lub po pojawieniu się sinic i w większości monitorowanych okresów współwystępowały ze swoimi gospodarzami. W powyższych badaniach zaobserwowano również zjawisko o charakterze „killing the winner”. W przypadku analizy wpływu parametrów biotycznych oraz abiotycznych na występowanie cyjanofagów wykazano, że: całkowity skład sinic wyrażony poprzez ich biomasę korzystnie wpływał na zwiększenie wykrywalności cyjanofagów; czynniki fizyko-chemiczne takie jak: TP, konduktywność i pH były ważnymi parametrami środowiskowymi różnicującymi jeziora Polski oraz Litwy, które mogły bezpośrednio lub pośrednio (poprzez gospodarza - sinice) wpływać na występowanie cyjanofagów; dodatkowo wpływ hydrologii monitorowanych zbiorników zaporowych - zwiększony czas retencji wody, sprzyjał wzrostowi infekcji fagowych względem sinic z rodzaju Microcystis. Dodatkowo zaobserwowano, że proces transkrypcji cyjanofagów przebiegał intensywniej w godzinach dziennych (08:00-16:00).