Témakiírások
Klasszikus és molekuláris módszerek alkalmazása felszíni vizek ökológiai állapotértékelésében
témakiírás címe
Klasszikus és molekuláris módszerek alkalmazása felszíni vizek ökológiai állapotértékelésében
intézmény
doktori iskola
témakiíró
társtémakiíró
tudományág
témakiírás leírása
A tudományos probléma megfogalmazása:
Az antropogén terhelések a vízi ökoszisztémák működését jelentősen befolyásolják, ezért fontos, hogy tudjuk a terhelések mértékét és hatásainak következményeit.
Kimutatták, hogy a vízi élőlények közösségei, mint például a makrogerinctelenek vagy a kovamoszatok képesek integrálni a környezeti terhelések hatásait ezért a vízminőség jobb mutatói, mint a pillanatnyi állapotot tükröző fizikai-kémiai mérések.
2000-ben az Európai Unió Víz Keretirányelvében a bevonatlakó kovaalgákat az öt biológiai elem közé választották, amelyek alapján a felszíni vizek ökológiai állapotát értékelni kell. Ez az értékelés a szennyezési érzékenységből és indikátorértékekből, valamint a kovaalga taxonok relatív egyedszámából számított indexeket használ, így elengedhetetlen a fajok pontos azonosítása. Hagyományosan a kovaalga fajok azonosítása a vázuk morfológiai jellemzői alapján történik, amelyek fénymikroszkópban, illetve elektronmikroszkópban vizsgálhatók. A morfológián alapuló fajazonosítás azonban munkaigényes, és mélyreható taxonómiai ismereteket és szakértelmet igényel, ezért egyre nagyobb igény mutatkozik a gyors és költséghatékony molekuláris módszerek vízminőség-monitorozó vizsgálatokba történő integrálására. Magyarországon is elkezdődtek már az erre irányuló kutatások, az első eredmények bíztatóak, jó hasonlóság mutatkozik a mikroszkópos és a metabárkódolási módszer (azaz bizonyos rövid DNS-szekvenciák alapján történő fajazonosítás) között folyó- és állóvizekre egyaránt. A két módszer kombinálása és összehasonlítása új lehetőségeket kínál a tipológiai elemzésekben és a vízi élőhelyek osztályozásában.
Felszíni vizeink különböző víztípusokba sorolhatók. Elkezdődtek azok a vizsgálatok is, amik során az egyes típusokban külön-külön vizsgálták meg a két módszer összevethetőségét. Az eddigi eredmények azt mutatták, hogy egyes tó- és folyótípusoknál az amplikon szekvenálás valóban képes volt helyettesíteni a morfológiai alapú megközelítést, mivel szoros, szignifikáns pozitív kapcsolat volt a két módszerrel elvégzett minősítési eredmények között, azonban volt számos olyan víztípus is, ahol az összefüggés nem volt elég erős ahhoz, hogy az amplikon szekvenálás kiváltsa a morfológiát. Emiatt további párhuzamos vizsgálatok szükségesek, amelyek a két módszert kombinálják. qPCR protokollok kidolgozásával a fitobentosz taxonómiát kvantitatív meghatározással is kiegészítenénk.
Kutatási célkitűzések:
• Mi okozza a nagyobb eltéréseket a két módszer között?
• Hogyan lehet csökkenteni az eltérések mértékét?
• Melyek azok a víztípusok, ahol gyenge vagy nem szignifikáns a kapcsolat a két módszer eredményei között?
• A fitobentosz közösség kvantitatív mérési metodikájának a kidolgozása.
Tervezett, illetve várható új tudományos eredmények:
• hazai referencia adatbázis elkésztése
• olyan fajok szekvenciájának a beazonosítása, amelyek eddig nem szerepeltek az adatbázisban
• hibák feltárása és javítása a genetikai adatbázisban
• a kétféle módszer hatékonyságának a közelítése
• fitobentosz közösségről kvantitatív eredmények
Az antropogén terhelések a vízi ökoszisztémák működését jelentősen befolyásolják, ezért fontos, hogy tudjuk a terhelések mértékét és hatásainak következményeit.
Kimutatták, hogy a vízi élőlények közösségei, mint például a makrogerinctelenek vagy a kovamoszatok képesek integrálni a környezeti terhelések hatásait ezért a vízminőség jobb mutatói, mint a pillanatnyi állapotot tükröző fizikai-kémiai mérések.
2000-ben az Európai Unió Víz Keretirányelvében a bevonatlakó kovaalgákat az öt biológiai elem közé választották, amelyek alapján a felszíni vizek ökológiai állapotát értékelni kell. Ez az értékelés a szennyezési érzékenységből és indikátorértékekből, valamint a kovaalga taxonok relatív egyedszámából számított indexeket használ, így elengedhetetlen a fajok pontos azonosítása. Hagyományosan a kovaalga fajok azonosítása a vázuk morfológiai jellemzői alapján történik, amelyek fénymikroszkópban, illetve elektronmikroszkópban vizsgálhatók. A morfológián alapuló fajazonosítás azonban munkaigényes, és mélyreható taxonómiai ismereteket és szakértelmet igényel, ezért egyre nagyobb igény mutatkozik a gyors és költséghatékony molekuláris módszerek vízminőség-monitorozó vizsgálatokba történő integrálására. Magyarországon is elkezdődtek már az erre irányuló kutatások, az első eredmények bíztatóak, jó hasonlóság mutatkozik a mikroszkópos és a metabárkódolási módszer (azaz bizonyos rövid DNS-szekvenciák alapján történő fajazonosítás) között folyó- és állóvizekre egyaránt. A két módszer kombinálása és összehasonlítása új lehetőségeket kínál a tipológiai elemzésekben és a vízi élőhelyek osztályozásában.
Felszíni vizeink különböző víztípusokba sorolhatók. Elkezdődtek azok a vizsgálatok is, amik során az egyes típusokban külön-külön vizsgálták meg a két módszer összevethetőségét. Az eddigi eredmények azt mutatták, hogy egyes tó- és folyótípusoknál az amplikon szekvenálás valóban képes volt helyettesíteni a morfológiai alapú megközelítést, mivel szoros, szignifikáns pozitív kapcsolat volt a két módszerrel elvégzett minősítési eredmények között, azonban volt számos olyan víztípus is, ahol az összefüggés nem volt elég erős ahhoz, hogy az amplikon szekvenálás kiváltsa a morfológiát. Emiatt további párhuzamos vizsgálatok szükségesek, amelyek a két módszert kombinálják. qPCR protokollok kidolgozásával a fitobentosz taxonómiát kvantitatív meghatározással is kiegészítenénk.
Kutatási célkitűzések:
• Mi okozza a nagyobb eltéréseket a két módszer között?
• Hogyan lehet csökkenteni az eltérések mértékét?
• Melyek azok a víztípusok, ahol gyenge vagy nem szignifikáns a kapcsolat a két módszer eredményei között?
• A fitobentosz közösség kvantitatív mérési metodikájának a kidolgozása.
Tervezett, illetve várható új tudományos eredmények:
• hazai referencia adatbázis elkésztése
• olyan fajok szekvenciájának a beazonosítása, amelyek eddig nem szerepeltek az adatbázisban
• hibák feltárása és javítása a genetikai adatbázisban
• a kétféle módszer hatékonyságának a közelítése
• fitobentosz közösségről kvantitatív eredmények
felvehető hallgatók száma
2 fő
helyszín
Katonai Műszaki Doktori Iskola
jelentkezési határidő
2025-12-31