Determinace sinic vodních květů v ČR Polyfázický přístup on species level

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Determinace sinic vodních květů v ČR Polyfázický přístup on species level"

Radim Beneš
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Determinace sinic vodních květů v ČR Polyfázický přístup on species level Determinační praktikum PřF UK, Mgr. Lenka Šejnohová, Botanický ústav AVČR, Brno Oddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie Botanický ústav Akademie věd ČR, Brno Centrum pro cyanobakterie a jejich toxiny Botanický ústav Akademie věd ČR, Brno & Masarykova Univerzita

Lenka Šejnohová, Botanický ústav AVČR, Brno Oddělení experimentální fykologie a

2 CCT 4 sekce Vedoucí centra: : Doc. Ing. Blahoslav Maršálek, PhD. 1. Sekce cyanotoxinů Vedoucí sekce: Doc. Mgr. Luděk Bláha, PhD. analýzy cyanotoxinů, vlivy cyanotoxinů na ostatní organismy 2. Technologická sekce Vedoucí sekce: Doc. Ing. Blahoslav Maršálek, PhD. možnosti omezení rozvoje vodních květů sinic, metody pro detekci sinic 3. Sekce popularizace a ekologické výchovy Vedoucí sekce: Ing. Eliška Maršálková, PhD. popularizace problematiky sinic, školení a semináře pro odbornou veřejnost 4. Sekce autekologie a biologie sinic Vedoucí sekce: Mgr. Lenka Šejnohová autekologie sinic vodních květů, determinace fytoplanktonu a fytobentosu

možnosti omezení rozvoje vodních květů sinic, metody pro detekci sinic 3. Sekce popularizace a ekologické výchovy Vedoucí sekce: Ing. Eliška Maršálková, PhD.

3 Disertační práce: Taxonomie a autekologie rodu Microcystis Mgr. Lenka Šejnohová Školitel: Doc. Ing. Blahoslav Maršálek, CSc. Oddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie Botanický ústav Akademie věd ČR, Brno Centrum pro cyanobakterie a jejich toxiny Botanický ústav Akademie věd ČR, Brno & Masarykova Univerzita

Oddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie Botanický ústav Akademie věd

4 Základní charakteristika sinic - 4vrst b. st. gramnegativní bakterie - thylakoidy - chl a, (b, c ), α- i β- karoten, xantofyly fykobilizómy: c-fykobilin, c-fykoerytrin, c-allofykocyanin - zás.l.: sinicový škrob - heterocyty: fixace vzdušného N - akinety: přežívání - gas vesicles: specifické plynové váčky - osídlují všechny biotopy - rozmnožování: výhradně nepohlavně - význam: vodní květy, použití ve výživě, farmacii a zemědělství

5 Vodní květy sinic (VKS)? Taxonomická jednotka, spojení?

6 Ne vše co se vznáší na hladině jsou VKS

7 Vodní květy sinic (VKS) - sinice s aerotopy složené z gas vesiklů 65nm Funkce: vznášení se na hladině

8 Vodní květy sinic různé řády Řád Typ stélky Heterocyty Akinety Zástupci Chroococcales kokální NE NE Microcystis,Chroococcus Woronichinia Oscillatoriales Vláknitá nevětvená NE NE Planktothrix,Oscillatoria, Phormidium, Spirulina Trichodesmium Nostocales vláknitá nevětvená nebo s nepravým větvením ANO ANO Nostoc, Anabeana, Anabaenopsis Aphanizomenon, Cylindrospermopsis, Tolypothrix Gloeotrichia Stigonematales Vláknitá spravým větvením ANO ANO Hapalosiphon, Stigonema

Spirulina Trichodesmium Nostocales vláknitá nevětvená nebo s nepravým větvením ANO ANO Nostoc, Anabeana,

9 Na jaké znaky se při určování sinic musíme zaměřit Při určování sinic si musíme být vědomi: - sinice jsou staré organizmy prokaryotního typu, jsou proto mimořádně adaptabilní a to je spojeno s jejich širokou morfologickou variabilitou v rámci jednoho druhu - není zde pohlavní rozmnožování NUTNÉ prohlédnout co nejvíce kolonií nebo vláken v populaci a buňky měřit! - určovat KOMBINACÍ více ZNAKŮ, tzv. trvalých U kokální typů: U vláknitých typů: - velikost a tvar buněk - přímé/spirální vlákno - tvar kolonií - velikost a tvar buněk - uspořádání buněk v koloniích - míra zaškrcování vláken na přepážkách - šířka a forma slizu - vlákna jsou samostatná nebo tvoří shluky - přítomnost heterocytů a akinet (jejich tvar a umístění ve vlákně) - tvar koncových buněk Dobře určený druh (morfospecies( morfospecies): - musí odpovídat všem znakům, které jsou uvedeny v charakteristice tice druhu - pokud se vyskytnou sebemenší odchylky od charakteristiky druhu, je mnohem správnější k druhovému označení přiřadit cf. (znamená srovnej=confer) nebo za rod vložit pouze zkratku sp., než populaci označit nesprávným jménem

10 KOKÁLNÍ STÉLKA: Microcystis aeruginosa M. botrys M. flos-aquae M. ichthyoblabe M. natans M. smithii M. viridis M. wesenbergii Woronichinia naegeliana VLÁKNITÁ STÉLKA: Anabaena affinis Anab. circinalis Anab. compacta Anab. crassa Anab. danica Anab.. flos-aquae Anab. lemmermannii Anab. macrospora Anab. mendotae Anab. planctonica Anab. sigmoidea Anab. smithii Anab. solitaria Anab. spiroides Anab. viguieri Anabaenopsis arnoldii Anabs. milleri Anabs. elenkinii Aphanizomenon elenkinii Aph.. flos-aquae Aph. gracile Aph. issatschenkoi Aph. klebahnii Aph. yezoense Cylindrospermopsis raciborskii Gloeotrichia echinulata Planktothrix agardhii P. isothrix P. rubescens KLÍČ NAD RÁMEC VK ZAHRNUJE Limnothrix redekei Pseudanabaena sp.

macrospora Anab. mendotae Anab. planctonica Anab. sigmoidea Anab. smithii Anab. solitaria Anab. spiroides Anab. viguieri Anabaenopsis arnoldii Anabs. milleri Anabs.

11 Chroococales Microcystis vs. Woronichinia Forma slizu Tvar buněk Uspořádání buněk

12 Pět nejčastějších druhů r. Microcystis v ČR Vel. b. 2 3,2 3,5 4, Tvar kolonie nepravidelně sférické pravidelný kulovitý krychlovité laločnaté, některé kolonie otvory laločnaté, otvory Sliz rozplývavý, nezřetelný, někdy chybí rozplývavý kopíruje okraje skupin b. rozplývavý zřetelně ohraničený, oddálen od b. Nahuštění b. pravidelně rovnoměrně, zprvu velice hustě pravidelně rovnoměrně nepravidelně balíčkovité shluky pravidelně rovnoměrně náhodně rozmístěné b. Druh M. ichthyoblabe M. flos-aquae M. viridis M. aeruginosa M. wesenbergii..\..\tax_sekce\ikvk\vypracovani\ik_final\interaktivni klic vyprac final\ikvk_sinic_1_unor06.ppt

rozplývavý, nezřetelný, někdy chybí rozplývavý kopíruje okraje skupin b. rozplývavý zřetelně ohraničený, oddálen od b. Nahuštění b.

13 Jak se naučit určovat VKS 1) Pomůcky Šejnohová et. al. (2005): Interaktivní klíč k určování vodních květů sinic CD () r plánovaná aktualizace + www forma Komárek, J. (1999): Přehled planktonních sinic v povodí Labe. IKSE/MKOL, Magdeburg. Komárek J. (1996): Klíč k určování vodních květů sinic v České republice. In: Maršálek B., Keršner V. & Marvan P. ed., Vodní květy sinic, p , Brno. Komárek, J., Anagnostidis, K. (1999): Cyanoprocaryota 1. Teil:Chroococcales.- In: Ettl, H., Gerloff, J., Heynig, H., Mollenhauer, D. (eds.): Süßwasserflora von Mitteleuropa, Band 19/1, Gustav Fischer Verlag. Komárek, J., Anagnostidis, K. (2005): Cyanoprokaryota 2. Teil/ 2nd Part: Oscillatoriales. In: Buedel B., Krienitz L., Gaertner G. & Schagerl M. (ed.), Süsswasserflora von Mitteleuropa, Band 19/2, Elsevier/Spektrum, Heidelberg. 2) Kurzy & konference Cyanobakterie 2004, 2006, Taxonomické schůzky CCT pátky 1x měsíčně Determinační kurzy fytoplankton se specializací na VKS ve spolupráci SZU

, Vodní květy sinic, p. 22-85, Brno. Komárek, J., Anagnostidis, K. (1999): Cyanoprocaryota 1. Teil:Chroococcales.- In: Ettl, H., Gerloff, J., Heynig, H., Mollenhauer, D. (eds.

14 Kontakty Mailing list: Kontakt na mě:

15 Polyfázický přístup v taxonomii sinic - moderní taxonomie sinic - kombinace mnoha metodických přístupů: molekulární studie 16S rrna, ultrastruktura, morfologie Microcystis Genera level 16S rrna potvrzeno Species level:??? Ekologický a toxikologický rozdíl!!!

rrna, ultrastruktura, morfologie Microcystis Genera level 16S

16 1. Odběr kolonií - plankton 400kol v průběhu sezóny Brněnská přehrada + 50kol plankton Břilický r. se zaměřením na M.flos-aquae Metodika MALDI TOF Oligopeptidové složení mass m/z in Da MALDI-TOF MS 2. Izolace 3. Colony passport - určen druh - fotogr.. dokumentace 4.Přenesení kolonie na template Oddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie Botanický ústav Akademie věd ČR, Brno Centrum pro cyanobakterie a jejich toxiny Botanický ústav Akademie věd ČR, Brno & Masarykova Univerzita

Colony passport - určen druh - fotogr.. dokumentace 4.

17 Morfologické znaky u r. Microcystis vs. výskyt toxických oligopeptidů - CCA M.aer cel_d_3 M.icht m_ clusters M.vir cel_d_2 holes cell diameter Mcyst M.f-a cel_d_4 m_ii_2 velikost buněk vs. produkce Mcyst malé buňky (2-3,5 um) - nižší frekvence pouze 27% 5-6 um frekvence %

38 7 cel_d_2 holes 59 17 86 63 76 47 70 74 13 cell diameter Mcyst M.f-a.. 9.7. 61 68 cel_d_4 m_ii_2 velikost buněk vs.

18 Monitoring vodních květů sinic v ČR Shrnutí výsledků mikroskopických rozborů VK Mgr. Lenka Šejnohová Oddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie Botanický ústav Akademie věd ČR, Brno Centrum pro cyanobakterie a jejich toxiny Botanický ústav Akademie věd ČR, Brno & Masarykova Univerzita

Lenka Šejnohová Oddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie

19 Organizace MVKS - historie 1. Odběr r Doc. Ing. B.Maršálek, CSc. Vzorků celkem : 78 Determinace: J.+J. Komárkovi Finanční zázemí: Sdružení flos-aquae 2. Odběr r Rozšíření počtu lokalit (125) a vzorků (189) Navíc analýzy Mcyst!! 3. Odběr 2004 zahájení každoročního monitoringu (finanční zázemí GAAV) r hrazení výdajů SFA

Odběr r. 1999 Rozšíření počtu lokalit (125) a vzorků (189) Navíc analýzy Mcyst!! 3.

20 Organizace MVKS - současnost Hlavní organizátor: Centrum pro cyanobakterie a jejich toxiny Spolupracující instituce: 24 lidí (celkem 8 institucí, především Podniky Povodí, ZU Liberec) Cíle: 1a) Jaké % fytoplanktonu tvoří v ČR sinice 1b) Jaké druhy sinic VK se v ČR pravidelně vyskytují 1c) V jakých sezónách dominují VK ve fytoplanktonu 2a) Monitoring výskytu Mcyst intra/extracel. 2b) Lze odvodit asociaci výskytu Mcyst a rodu/druhu VK 3) Porovnání výsledků s okolními evropskými státy

druhy sinic VK se v ČR pravidelně vyskytují 1c) V jakých sezónách dominují VK ve fytoplanktonu 2a) Monitoring výskytu

21 Systém monitoringu VKS Počet lokalit: 125 Frekvence odběrů: 3x v sezóně (červen, červenec, srpen) Typ vzorků: Vzorek volná voda síťový plankton filtrovaná voda (20um) biomasa Analýza determinace, toxikologie determinace toxikologie toxikologie Zpracování: - % obsah biomas hlavních rodů VKS - Podniky Povodí, ZU Liberec, CCT

22 Jaké rody tvoří VKS v ČR 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Woronichinia Planktothrix Cylindrospermopsis Aphnizomenon Anabaena Microcystis

23 Nejčastější rody tvořící VK Kokální: Woronichinia, Microcystis Vláknité: Planktothrix, Anabaena, Anabaenopsis, Aphanizomenon, Cylindrospermopsis

24 Nádrže zasažené rozvojem VK nejvíce Brněnská přehrada České Údolí Hracholusky Nové Mlýny Opatovický rybník Rožmberk Skalka Vajgar Žlutice Oddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie Botanický ústav Akademie věd ČR, Brno Centrum pro cyanobakterie a jejich toxiny Botanický ústav Akademie věd ČR, Brno & Masarykova Univerzita

Podobné dokumenty

Determinační schůzka Centra pro cyanobakterie a jejich toxiny, 9. 2. 2007 Mgr. Lenka Šejnohová, CCT. & Masarykova Univerzita

Sinice vodních květů v ČR Determinační schůzka Centra pro cyanobakterie a jejich toxiny, 9. 2. 2007 Mgr. Lenka Šejnohová, CCT ddělení experimentální fykologie a ekotoxikologie Botanický ústav Akademie