Changes in the algal composition, bacterial metabolic activity and element content of biofilms developed on artificial substrata in the early phase of colonization

Changes in the algal composition and metabolic profiles of bacterial communities as well as the inorganic components were studied on artificial substrata during the early phase of biofilm formation under laboratory conditions in September 2002 and 2003. Sterile Perspex and polished quartz glass discs with a diameter of 3 cm were placed into a Perspex rack, which was immersed vertically in an aquarium containing water from a shallow soda lake. The temperature was kept constant and sufficient oxygen supply was provided. The samples were illuminated for 12 hours a day. Periphyton communities were sampled from 2 to 126 hours of exposure. In both experiments, the alteration of the number of algal species and cells as well as the carbon source utilization of microbial communities was logarithmic. In the two years, considerable differences were revealed in the magnitude of algal cell numbers. The proportion of benthic and planktonic algae showed an undulating pattern in the second experiment. One of the dominant benthic species was the diatom Achnanthidium minutissimum Kütz., while that of the planktonic, the cyanobacterium Microcystis aeruginosa Kütz. During the experiments an increase in the bacterial activities could be observed; the higher the microbial diversity and abundance that was detected, the more BIOLOG carbon sources were utilized. The examined element contents indicated interactions among algae and bacteria in the biofilms from the beginning of the colonization processes

Magyarországi szikes vizek bakteriális biodiverzitásának megismerése, extremofil szervezetek polifázikus taxonómiai jellemzése = Bacterial biodiversity of Hungarian soda lakes and polyphasic taxonomic characterisation of extremophile microorganisms

Magyarországi szikes vizek mikrobaközösségeit szezonális mintavételezéseket követően tenyésztésen alapuló és tenyésztéstől független molekuláris biológiai diverzitás elemző módszerek együttes alkalmazásával vizsgáltuk 2002 és 2006 között. E vizsgálatok keretében betekintést nyertünk a Velencei-tó, a kiskunsági Kelemen-szék, Zab-szék és Böddi-szék, valamint a tiszántúli Nagy-vadas-tó és Fehér-szik vizének és üledékének aerob mikrobiális folyamataiban résztvevő baktériumközösségek faji összetételébe, a szikes (extrém) élőhelyekhez adaptálódott autochton alkalofil és halofil mikrobaközösségek szerkezetébe. Megismertük a törzsek anyagcsere potenciálját és ökológiai toleranciáját. 16S rRNS és dsrAB funkcionális gén egyidejű vizsgálatán alapuló kombinált eljárással feltártuk a szikes vizek nádasainak rizoszférájában élő anaerob szulfátredukáló baktériumközösségek eddig még ismeretlen faji struktúráját. Új mikrobiológiai módszerek (BIOLOG és DGGE) hazai bevezetésével és alkalmazásával összehasonlítottuk a különböző szikes vizek mikrobaközösségeinek szerkezetében és aktivitásában megnyilvánuló változásokat, következtetéseket vontunk le a mikrobaközösségek anyagforgalmi dinamikájára vonatkozóan. A tavi környezetek kémiai sajátosságainak figyelembevételével kifejlesztett szelektív táptalajokon több a tudományra nézve új extremofil baktérium taxont sikerült tenyésztésbe vonni és leírni. Megkezdődött a törzsek gyakorlati célú alkalmazása: erőművi pernye komposztálásos ártalmatlanítására. | Microbial communities of Hungarian soda lakes were studied by cultivation-based and cultivation-independent methods following seasonal samplings between 2002 and 2006. The species composition of aerobic bacterial communities and the structure of autochthonous alkaliphilic and halophilic microbial communities adapted to sodic (extreme) water and sediment habitats were investigated in Lake Velencei, in Kelemen-szék, Zab-szék and Böddi-szék (Kiskunság National Park), in Nagy-vadas and Fehér-szik (Tiszántúl region). The metabolic potential and ecological tolerance of the strains were also studied. A combined 16S rRNA and dsrAB gene based approach was applied to reveal the so far unknown species diversity of sulphate reducing bacteria inhabiting the reed rhizosphere of soda lakes. Novel microbiological methods (BIOLOG and DGGE) were introduced and used first in Hungary to compare the changes of the structure and activity of microbial communities originating from different soda lakes and to ascertain the possible contributions of microbial communities to the local carbon cycling. New selective media were developed considering the physico-chemical characteristics of the lakes from which several novel bacterial taxa were managed to cultivate and describe. Experiments have been started with some of these alkali-halophilic strains for their biotechnological application in compost production

Seasonal and Spatial Changes of Planktonic Bacterial Communities Inhabiting the Natural Thermal Lake Hévíz, Hungary

Lake Hévíz is a unique thermal spa located in Hungary. Owing to the thermal springs nourishing the lake, it has a relatively rapid water turnover. In spring 2011 a comprehensive embankment reconstruction was performed to preserve the water supply of the surrounding wetland habitats. The physical and chemical parameters as well as the planktonic microbial communities were studied with special respect to the effect of the disturbance of the water of Lake Hévíz. According to the abiotic components, both temporal and spatial differences were revealed with the exception of autumn samples. The reconstruction resulted in a short term but dramatic alteration of the total planktonic bacterial and cyanobacterial community structures as revealed by denaturing gradient gel electrophoresis. In addition, greater seasonal than spatial differences of bacterial communities were also observed. Planktonic bacterial community composition of Lake Hévíz included mainly typical freshwater species within phylum Actinobacteria, Chloroflexi, Cyanobacteria and class Alpha-, Beta- and Gamma-proteobacteria. Most of them were aerobic or facultative anaerobic heterotrophic but chemolitotrophic (e.g. Thiobacillus) or photolithotrophic (e.g. Cyanobacteria and Chloroflexi) autotrophic microbes were also identified

Diversity and ecological tolerance of bacteria isolated from the rhizosphere of halophyton plants living nearby Kiskunság soda ponds, Hungary

Many halophytes and halophilic microorganisms are capable to adapt to the extremities of saline habitats. This study reveals the taxonomic diversity and ecological tolerance of bacteria isolated from the rhizosphere of three different halophytes (Bolboschoenus maritimus, Puccinellia limosa and Aster tripolium) living in the vicinity of Kiskunság soda ponds. Following a sampling in September 2013, altogether 76 bacterial strains were isolated using two different media. The strains were identified on the basis of 16S rRNA gene sequencing following ARDRA grouping. Salt and pH tolerance of the strains were examined by measuring their growth in broths containing 0–15% NaCl (w/V) and characterized with pH 7–12 values. Among the strains genera of Anaerobacillus, Bacillus and Exiguobacterium (Firmicutes), Agromyces, Isoptericola, Microbacterium, Micrococcus, Nocardiopsis, Nesterenkonia and Streptomyces (Actinobacteria), Halomonas and Idiomarina (Proteobacteria) and Anditalea (Bacteroidetes) were identified. The Bolboschoenus and Puccinellia samples characterized with the highest pH and electric conductivity values were dominated by Bacillus, Halomonas and Nesterenkonia, respectively. The salt tolerance of the bacterial strains was strongly dependent on the sampling location and plant species. In contrast, growth of bacterial strains in broths with alkaline pH values was more balanced. The strains from the Puccinellia sample showed the widest salt and pH tolerance

Epikarsztos rendszerek természeti és antropogén folyamatok hatására bekövetkező változásainak komplex vizsgálata két hazai mintaterületen = Complex investigation on changes occurring due to natural processes and human activities of epikarstic systems on two Hungarian sites

A karsztok sérülése és szennyeződése a karsztok felszínnel érintkező epikarsztos rendszerein keresztül valósul meg, ezért fontos az epikarsztos rendszerekben végbemenő természeti folyamatok megismerése, és az antropogén hatásokra bekövetkező változások vizsgálata. Az epikarsztos rendszerekben végzett vizsgálataink kiterjedtek az abiotikus rendszer elemeire (a talaj és a karsztos fedőüledékek vizsgálatára, a víz, talajlevegő és kőzet kölcsönhatásainak megismerésére, valamint a felszín és az epikarszt biogén tényezőinek (felszíni növényborítás, talaj mikrobaközösségek változásainak) karsztkorróziós folyamatokra gyakorolt hatásvizsgálatára. Vizsgálatuk a mintaterületet ért antropogén hatásokat is. A felszíni vizek minősítése biológiai vízminősítés segítségével, ill. laborban végzett vízvizsgálatokkal történt. Az egyes talajtípusok karsztkorróziós folyamatokra gyakorolt hatásának megismerésére esőszimulációs kísérleteket állítottunk össze. A felszínen mikroklímát, a karsztos talajokban a talajlevegő CO2 tartalmát mértük. Meghatároztuk a mikrobiális eredetű szén-dioxid koncentráció térbeli és időbeli mennyiségének változását. Új összegfüggéseket találtunk a mikroklíma, a felszínborítás, a kitettség, a talajmélység és a talajban élő mikrobaközösségek biomassza mennyisége (élőanyag tömege) és aktivitása között. | The damages and pollution of karsts occurs through the karst’s epikarstic systems which are in connection with the surface. This gives a special significance to the cognition of natural processes taking place in epikarstic systems and the analysis of changes due to human impacts. Our researches in the epikarst systems cover elements of the abiotic system (soil and karstic cover-deposit, water, interaction between soil CO2 gas and rock), as well as the study of surface’s and epikarst’s biogene factors (vegetation on surface, changes of soil’s microbe communities) playing an impact on processes of karst corrosion. We examined antropogenic effects as well. The qualification of surface waters happened with the help of biological water labeling, as well as by water sampling and labor survey. In order to understand the effect played by the different soil types on karst corrosion processes we ran rain simulating experiments. On the surface we measured the microclimate, while in the karst soil the amount of CO2 in soil gas. We defined the spatial and temporal quantitative changes of CO2 concentration of microbial origin. We found new correlation between micro climate, surface coverage, exposure, soil depth and the amount of biomass originating from soil dwelling microbial communities (living material mass) and their activity