Talajlakó algák, köztük Klebsormidium (Charophyta) fonalas zöldalgák izolálása, azonosítása, és a biológiai talajkéreg kialakításában betöltött szerepe
témavezető: Padisák Judit
társ-témavezető: Bernát Gábor
helyszín (magyar oldal): PE Környezettudományi Intézet, Limnológia Intézeti Tanszék; MTA-ÖK Balatoni Limnológiai Intézet, Tihany; Albitech Kft, Budapest helyszín rövidítés: KTILi
A kutatási téma leírása:
A talajban élő algák fontos szerepet játszanak a degradálódott talajok életének újraindításában, az eróziós veszteségek csökkentésében, a talajok szerkezetének javításában, nitrogénnel és szerves anyagokkal való dúsításában, táplálékul szolgálnak egyes élőlények számára, növekedésszabályozó anyagaik révén elősegítik szervezettebb növények fejlődését1,2. A talajalgák más algákkal, gombákkal és baktériumokkal együttműködve biofilm kérget (BSC-biological soil crust) alakítanak ki, ami védi a talajfelszínt a kiszáradástól, eróziótól. Az együttélés-BSC védelmet és tápanyagokat biztosít a talajban élő baktériumoknak, amelyek így képesek intenzívebb szaporodásra.
A legelterjedtebb és nagy ökológiai képességű mikroklorofita csoport a talajkéreg alkotó (BSC) Klebsormidium fajok levegőn szaporodóképes fonalas zöldalga fajok. A Klebsormidium fajok a talaj felső 0-20 cm-es rétegében akár 10°C alatt és 30°C felett is életképesek maradnak, valamint a természetes réti és erdő talajokban egyaránt megtalálhatók3. Kiemelkedő rehidratációs és dehidratációs képességük miatt jól tolerálják a kiszáradást, és az újra nedvesedett környezetben gyorsan szaporodásnak indulnak. Sivatagosodó, homokos dűnéken a Klebsormidium sp. törzsek sikerrel szaporíthatók4. Fenyőerdő talaját borító algakéreg szövedékből- BSC-ből izolált Klebsormidium subtitle törzset a homoktalajon elszaporítva figyelték meg különleges víztartó képességüket, amellyel biztosítják különleges ökológiai hatékonyságukat és a talajerózió gátlásában játszott szerepüket 1. Számos tudományterületen vizsgálták Klebsormidium fajok tulajdonságait: nehézfém megkötő képességüket 5, a sivatagi talajra gyakorolt talajkondicionáló hatásukat 1, UV ellenálló képességüket 6, valamint brasszinoszteroid tartalmukat 7.
A témajavaslat keretében a szikes tavak locsolási és parti zónájából izolálható algafajok – köztük Klebsormidium törzsek - feltérképezését, tenyészthetőségét és azonosítását végezzük el. Az izolált törzseket laboratóriumi tenyésztésbe vonjuk és optimális szubmerz szaporodási tulajdonságaik kimérését, valamint az erdei és réti talajok mesterséges kolonizálásával a talajok felületén kialakuló biológiai talajkéregben betöltött szerepük vizsgálatát tervezzük. A talajalga tenyészetekkel kolonizált talajokban a biofilm képzésén keresztül kialakuló talajszerkezeti változásokat és az ezen talajokban megtelepülő magasabbrendű növényi produktumra gyakorolt hatásokat is vizsgáljuk.
Irodalomjegyzék
1. Lichner L, Hallett PD, Drongov?? Z, et al. Algae influence the hydrophysical parameters of a sandy soil. Catena. 2013;108:58-68. doi:10.1016/j.catena.2012.02.016
2. Smith SM, Abed RMM, Gercia-Pichel F. Biological soil crusts of sand dunes in Cape Cod National Seashore, Massachusetts, USA. Microb Ecol. 2004;48(2):200-208. doi:10.1007/s00248-004-0254-9
3. Donner A, Glaser K, Borchhardt N, Karsten U. Ecophysiological Response on Dehydration and Temperature in Terrestrial Klebsormidium (Streptophyta) Isolated from Biological Soil Crusts in Central European Grasslands and Forests. Microb Ecol. 2016. doi:10.1007/s00248-016-0917-3
4. Karsten U, Rindi F. Ecophysiological performance of an urban strain of the aeroterrestrial green alga Klebsormidium sp. (Klebsormidiales, Klebsormidiophyceae). Eur J Phycol. 2010;45(4):426-435. doi:10.1080/09670262.2010.498587
5. Orandi S, Lewis DM. Biosorption of heavy metals in a photo-rotating biological contactor--a batch process study. Appl Microbiol Biotechnol. 2013;97(11):5113-5123. doi:10.1007/s00253-012-4316-5
6. Kitzing C, Pröschold T, Karsten U. UV-Induced Effects on Growth, Photosynthetic Performance and Sunscreen Contents in Different Populations of the Green Alga Klebsormidium fluitans (Streptophyta) from Alpine Soil Crusts. Microb Ecol. 2014;67(2):327-340. doi:10.1007/s00248-013-0317-x
7. Stirk WA, Bálint P, Tarkowská D, et al. Hormone profiles in microalgae: gibberellins and brassinosteroids. Plant Physiol Biochem. 2013;70:348-353. doi:10.1016/j.plaphy.2013.05.037
felvehető hallgatók száma: 1
Jelentkezési határidő: 2020-08-31
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
