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Hochschulschrift

Analyse der Bakteriengemeinschaften in Fließgewässern mittels TGGE und Sequenzanalyse

MPG-Autoren
http://pubman.mpdl.mpg.de/cone/persons/resource/persons56590

Beier,  Sara
Department Ecophysiology, Max Planck Institute for Limnology, Max Planck Institute for Evolutionary Biology, Max Planck Society;

http://pubman.mpdl.mpg.de/cone/persons/resource/persons56815

Marxsen,  Jürgen
Limnological River Station Schlitz, Max Planck Institute for Limnology, Max Planck Institute for Evolutionary Biology, Max Planck Society;

http://pubman.mpdl.mpg.de/cone/persons/resource/persons57008

Witzel,  Karl-Paul
Department Ecophysiology, Max Planck Institute for Limnology, Max Planck Institute for Evolutionary Biology, Max Planck Society;

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Es sind keine Externen Ressourcen verfügbar
Volltexte (frei zugänglich)

2003Beier.pdf
(Verlagsversion), 3MB

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Zitation

Beier, S. (2003). Analyse der Bakteriengemeinschaften in Fließgewässern mittels TGGE und Sequenzanalyse. Diploma Thesis, Technische Universität, München.


Zitierlink: http://hdl.handle.net/11858/00-001M-0000-000F-C7E2-9
Zusammenfassung
Bisher ist über die bakterielle Besiedlungsstruktur in kleinen, oligotrophen Fließgewässern wenig bekannt. Drei kleine Mittelgebirgsbäche und die Fulda wurden mit einer Temperaturgradienten-Gelelektrophorese (TGGE) untersucht, um Informationen über die Populationszusammensetzung von Eubakterien zu gewinnen. Alle Probestellen lagen im osthessischen Bergland. Die drei Bäche Breitenbach, Fichtenbach und Rohrwiesenbach haben unterschiedliche Einzugsgebiete und unterscheiden sich in ihrem Chemismus. Die Fulda als das größte Fließgewässer der Umgebung weist eine andere Gewässerstruktur und einen höheren Trophiegrad auf als die Bäche. Bei den Untersuchungen lag der Schwerpunkt auf dem Breitenbach, der im gesamten Längsverlauf an 9 Stellen beprobt wurde. Zusätzlich wurden TGGE-Untersuchungen von Boden-, Blatt- und Biofilmproben durchgeführt, um Hinweise auf die Herkunft der Bakterien in Bachwasser und Sediment zu erhalten. Ergänzt wurden die Ergebnisse der TGGE durch Bestimmungen der Bakterienzahl und 16S rDNASequenzierungen in einigen Proben. Die gewonnenen Sequenzen wurden wiederum auf ein TGGE-Gel aufgetragen, um Rückschlüsse auf vorhandene Taxa in den ursprünglichen TGGE-Mustern ziehen zu können. Alle Proben zeigten eine Vielzahl an Banden in der TGGE, von denen aber viele sehr schwach ausgeprägt waren. Die komplexen TGGE-Muster deuten darauf hin, dass in den untersuchten Proben eine große Anzahl verschiedener Bakterienspezies vorhanden war. Die statistische Auswertung der Muster wies auf größere Unterschiede der bakteriellen Besiedlung in Sediment- und Wasserproben hin. Aber auch zwischen den untersuchten Gewässern sowie entlang des Breitenbaches konnten verschiedene Populationsstrukturen der Eubakterien gezeigt werden. Innerhalb des Breitenbaches konnte vor allem im Quellbereich eine eigene bakterielle Artengemeinschaft gezeigt werden. Bezüglich aller Probestellen zeigte sich besonders im Fichtenbach - dem Bach mit dem niedrigsten pH-Wert - eine spezielle bakterielle Besiedlungsstruktur. Hier war auffallend, dass sich die TGGE-Muster der Wasser- und Sedimentproben im Gegensatz zu allen anderen Probestellen sehr ähnlich waren. Die TGGE-Muster der Fuldaproben zeigten eine unerwartet geringe Distanz zu einigen Breitenbachproben und auch zu den Rohrwiesenbachproben auf. Die Fulda unterscheidet sich in ihrer Gewässerstruktur und ihren physikalisch-chemischen Parametern signifikant von den drei Bächen. Die ermittelte Bakteriendichte im Fuldawasser lag entsprechend des Trophiegrades auch deutlich höher als in den übrigen Wasserproben. Die TGGE-Muster der Boden-, Blatt- und Biofilmproben unterschieden sich in ihrer Gesamtheit deutlich von denen der Sediment- und Wasserproben. Einzelne Banden waren aber in den übrigen Proben wiederzufinden. Dies zeigt eine eigene bakterielle Besiedlungsstruktur in fließender Welle und Sediment, in der sich aber durchaus auch Vertreter aus anderen Artengemeinschaften, wie Böden oder Biofilmen befinden können. Für das Vorkommen von Bodenorganismen in den untersuchten Proben sprechen auch die Ergebnisse der Sequenzanalyse: viele Sequenzen wurden in verwandtschaftliche Relation von Bodenorganismen gesetzt. Die gefundenen Sequenzen konnten insgesamt 8 verschiedenen Gruppen der Eubakterien zugeordnet werden. Die Gruppen mit der größten Dominanz waren β-Proteobakterien und die Fibrobacter/Acidobacteria-Gruppe. Die Sequenzen waren im erstellten Stammbaum meist einzeln neben Vergleichsorganismen angeordnet. Dieses zeigt wie auch die Ergebnisse der TGGE eine große Vielfalt verschiedener Eubakterien in den Proben.