Aufgabenstellung:

1. Aufgabenstellung: 2001 2002 2003 Grunderhebung der MO-Struktur (direkte Zellzahlbestimmung; SSCP-Fingerprinting von amplifizierter 16S rDNS und rRNS) x Zeitliche Dynamik von MO-Gesellschaften (Zellzahlbestimmung; SSCP-Fingerprinting von 16S rDNS und rRNS) x x Säulenversuch Teilprojekt1 (SSCP-Fingerprinting von 16S rDNS und rRNS; molekulare Analyse am Abbau der PAH-Modellverbindungen beteiligter Gene) x x Abbau von 13C-markierten PAH-Modellverbindungen in Mikrokosmenversuchen (IR-MS; Quantifizierung von relevanten Genen für den Abbbau der PAHs) x PA 2 Mikrobielle Ökologie: Diversität und Aktivität Matthias Labrenz, Manfred Höfle

2. Vorläufige Ergebnisse zu: • Diversität mikrobieller Gemeinschaften und deren • Aktivitätsprofile basierend auf 16S rDNA • und 16S rRNA SSCP fingerprints • -> Probenahme Herbst 2000 • -> Probenahme Sommer 2001 • Ringversuch • - Gesamtzellzahlen (Biomasse)

3. Cluster analysis of ‚Ringversuch‘ DNA fingerprints

4. DNA- and RNA-diversity represented as Shannon index (autumn 2000)

5. Cluster analysis of DNA/RNA SSCP fingerprints (autumn 2000)

6. Microbial diversity of Scheyern, Merzenhausen and Bad Lauchstädt soils (autumn 2000) SSCP Bo-16, Bio101

7. Microbial diversity of Scheyern, Merzenhausen and Bad Lauchstädt soils (autumn 2000): pherogram SSCP Bo-16, Bio101

8. Cluster analysis of DNA/RNA SSCP fingerprints (summer 2001)

9. SSCP fingerprints of DNA extracted from Bad Lauchstädt soils (autumn 2000 and summer 2001)

10. DNA- and RNA-diversity represented as Shannon index (summer 2001)

11. DNA-diversity represented as Shannon index (‚Ringversuch‘, autumn 2000)

12. DNA-diversity represented as Shannon index (‚Ringversuch‘, autumn 2000)

13. Total cell counts determination by Sybr Green stained bacterial DNA* Scheyern Merzenhausen Bad Lauchstädt 10 µm *“Ringversuch“ autumn 2000

14. Zusammenfassung (1) • Geringe Variabilität der mikrobiellen Gemeinschaft eines Bodens und deren aktive Populationen in der Fläche, aber Veränderungen mit zunehmender Tiefe. • Trotz auftretender Gemeinsamkeiten sind die mikrobiellen Gemeinschaften der drei Böden sowie deren aktive Populationen grundsätzlich voneinander unterscheidbar. • Bad Lauchstädt bildet in sich ein konstanteres Cluster als Scheyern und Merzenhausen. • Große Unterschiede der mikrobiellen Gemeinschaft eines Standortes zwischen der Herbst- und Sommer-Probenahme. • Mikrobielle Diversität in allen Böden und bei beiden Probenahmen hoch (Shannon Index 1,3 – 1,8). Kaum dominierende Arten (Eveness gegen 1). • Anzahl der auf dem SSCP-Fingerprint aufgetrennten Banden hoch: • 39 – 62. • .

15. Zusammenfassung (2) • Ringversuche: • Bei beiden DNA-Extraktionmethoden gut unterstützte Clusterbildung der jeweiligen Proben eines Bodens. • Ähnlichkeiten der drei Parallelen: • CTAB GSF • Pearson-Korrelation90 – 99 % 70 – 92 % • Dice-Korrelation 55 – 85 % 65 – 75 % • Shannon Indices der CTAB- sowie der GSF Methodik vergleichbar: • CTAB GSF • Diversitätindex 1,33 – 1,38 1,26 – 1,44 • Eveness 0,90 – 0,93 0,96 – 0,98 • 3. SSCP Fingerprints je nach DNA-Extraktionsmethode sehr unterschiedlich.

16. Ausblick auf 2002 • - Weitherhin Grunderhebungen zur Diversität und • Aktivität mikrobieller Gemeinschaften in den • Probeböden, Zellzahlbestimmungen • - Identifizierung (Sequenzierung von • dominanten Arten) • - Säulenversuche • - Mikrobielle Diversität, Aktivität • (16S rDNA, 16S rRNA) • - Quantifizierung relevanter der am • Xenobiotika-Abbau beteiligten Gene auf • mRNA-Ebene