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Detection of toxic Microcystis spp. genotypes with different environmental preferences. Case study: Salto Grande reservoir
Detección de poblaciones tóxicas de Microcystis spp. con distintas preferencias ambientales. Estudio de caso: embalse de Salto Grande
Autor
Lepillanca, Facundo
Martínez de la Escalera, Gabriela
Bordet, Facundo
O'Farrell, Inés
Piccini, Claudia
Institución
Resumen
In this work, the dynamics and toxicity of Microcystis spp. in Salto Grande reservoir (Uruguay river), as well as the genetic diversity of their toxic populations were assessed in winter and summer during 2013. Cell abundance of Microcystis spp. variated amongst different sites and between seasons, showing a signifcantly higher cell and toxic genotype abundances (copies of mcyE gene) and microcystin-LR concentration during summer. Furthermore, when genetic diversity of toxic Microcystis was analyzed by high resolution melting analysis of mcyJ amplicons, two genotypes exhibiting different environmental preferences were detected (cluster 1 and 2). Cluster 1 included samples found at water conditions of low temperature (lower than 17,6 °C) and slightly high conductivity (~52 to 58 µS cm-1), showing small Microcystis abundance and absence of microcystin-LR, whereas cluster 2 comprised samples from higher temperatures (between 17,6 and 25,9 °C) and lower conductivity (~50 to 52 µS cm-1) conditions, and with a higher cell abundance and microcystin-LR production. Our results suggest that toxic Microcystis spp. populations that bloom during summer are different from those that persist during winter and pointed to water temperature and conductivity as relevant variables that control their abundance and toxicity. En este trabajo se evaluó la dinámica y toxicidad de Microcystis spp. en el embalse de Salto Grande en invierno y verano de 2013, así como la diversidad genética de sus poblaciones tóxicas mediante análisis de melting de alta resolución de amplicones del gen mcyJ. La abundancia de células de Microcystis spp. varió entre los distintos sitios y entre estaciones, detectándose una abundancia signifcativamente mayor de células y genotipos tóxicos así como de microcistina-LR en verano. Además, se detectaron dos grupos de genotipos mcyJ (clusters 1 y 2) con diferentes preferencias ambientales. El 1 estuvo integrado por muestras de Microcystis spp. obtenidas en condiciones de bajas temperaturas (≤ 17,6 °C) y mayor conductividad (~52-58 µS cm-1), presentando bajo número de células y ausencia de microcistina-LR. Las muestras incluidas en el cluster 2 se caracterizaron por ser de verano (temperatura entre 17,6 y 25,9 ºC), presentar menor conductividad (~50-52 µS cm-1), alta abundancia de células y presencia de microcistina-LR. Nuestros resultados sugieren que las poblaciones tóxicas de Microcystis que florecen en verano serían diferentes a las que se mantienen durante el invierno y que la temperatura y conductividad del agua serían variables relevantes que controlarían su abundancia y toxicidad.