Einfluss der Meereshöhe auf die lithobiontische Mikrobiota in der alpinen und nivalen Höhenstufe am Beispiel des Schrankogel

Harald Bechtold

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Masterarbeit aus dem Jahr 2014 im Fachbereich Biologie - Mikrobiologie, Molekularbiologie, Note: 2,0, Leopold-Franzens-Universitä...

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Beschreibung

Masterarbeit aus dem Jahr 2014 im Fachbereich Biologie - Mikrobiologie, Molekularbiologie, Note: 2,0, Leopold-Franzens-Universität Innsbruck (Mikrobiologisches Institut), Veranstaltung: Bodenmikrobiologie, Sprache: Deutsch, Abstract: Im Rahmen der Arbeit wurden Gesteinsproben von unterschiedlichen Höhenstufen des Schrankogel untersucht. Die auf diesen Steinen lebenden Mikroorganismen wurden angereichert und extrahiert, es wurde die Keimzahl ausgezählt und die Diversität der angereicherten Extraktionslösung mittels denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) in Abhängigkeit von der Höhenstufe bestimmt. In einem speziell entwickelten Nährmedium, welches einem möglichst breiten Spektrum der vorkommenden Mikroorganismen als Wachstumsgrundlage dienen soll, wurden ausgehend von den Gesteinsproben Mischkulturen angereichert und aerob kultiviert. An aeroben Mischkulturen und Reinkulturen die von den CFU Platten isoliert wurden, wurde mittels High-performance liquid chromatography (HPLC) das Spektrum ausgeschiedener organischer Säuren untersucht um laugungsaktive Mikroorganismen zu erkennen. Von denselben Kulturen wurden darüber hinaus fatty acid methyl ester (FAME) Analysen durchgeführt, um über Marker Fettsäuren Rückschlüsse auf die vorkommenden Gattungen oder Großgruppen ziehen zu können. Die von HPLC und FAME Analyse erhaltenen Daten wurden anschließend statistisch ausgewertet um Ähnlichkeiten zwischen den Mischkulturen der Höhenstufen untereinander sowie innerhalb der Reinkulturen zu erkennen. Das Wachstum der Reinkulturen wurde photometrisch beurteilt und die Wirkung unterschiedlicher Temperaturen und Nährmedienkonzentrationen auf die gewonnenen Reinkulturen wurde untersucht. Zur genaueren Artbestimmung wurden ausgewählte Reinkulturen einer PCR unterzogen, die erhaltene DNA aufgereinigt, sequenziert und die Sequenz über das "Basic Local Alignment Search Tool" einer Art zugeordnet. In den Mischkulturen konnte anhand Fettsäuremarker für Gram positive und Gram negative Bakterien ein deutlicher Wechsel der mikrobiellen Gemeinschaft im Höhenverlauf festgestellt werden und bei der Untersuchung der Wirkung unterschiedlicher Nährmedienkonzentrationen zeichnete sich die Tendenz der Zunahme von R-Strategen mit der Höhe ab. In den Mischkulturen aller Höhenstufen konnten Fettsäuremarker für Pseudomonaden nachgewiesen werden, was auf ein ubiquitäres Vorkommen von Pseudomonaden auf den Schrankogel Steinen schließen lässt. Die DGGE Analyse zeigte bei ca. 3000 m einen Wechsel der bakteriellen Gemeinschaften. Die Mehrheit der isolierten Reinkulturen zeigte bei 10° C ein stärkeres Wachstum als bei 20° C was auf einen hohen Anteil psychrophiler und psychrotoleranter Mikroorganismen hinweist.