Title : Role of Different Carbon Sources for Growth , Production and Community Composition of Bacterio-plankton

It has been suggested that growth, production and community structure of bacterioplankton are dependent on resource availability. However, previous studies have only investigated the effect of either organic substrate mixtures or a few single organic substrates on the bacterioplankton community. The aims of this study were to investigate the impact of five different relevant carbon sources on the bacterioplankton community. This impact was evaluated comparing treatments on samples taken from Skagerrak and the Baltic Sea, in whole seawater cultures. Analysis of bacterial abundance, bacterial production (as Leucine incorporation), bacterioplankton DNA community structure and colony-forming bacteria growing on agar plates were evaluated. Differences between carbon sources in terms of bacterial numbers were relatively small, with strong growth responses for L-amino acids, glucose, acetate and pyruvate with the only exception of glycolate, where growth was lower. Bacterial production, on the other hand, presented marked differences, different patterns for each carbon source, especially in the Baltic Seawater. Furthermore, differences in colony size and number of colonyforming bacteria in the different treatments were important. The analysis of DNA community from each experiment, by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analysis of PCR-amplified 16S rDNA, allowed a visualization of the microbial community structure. Sequencing of the stronger bands on the gel revealed the identity of the dominant bacterial species. In terms of bacterioplankton community structure, differences between carbon sources and between environments were important. One unknown species belonging to γ-proteobacteria was both unique and dominant for glucose treatment in the Baltic experiment. Another γ-proteobacteria, a Vibrio was found to specialize in glucose in the Skagerrak experiment. One uncultured bacterium belonging to α-proteobacteria, both unique and dominant was found in glycolate, also this in Skagerrak, another uncultured α-proteobacteria was clearly dominant for glucose treatment in Skagerrak. Some bands were also present in most treatments, e.g. uncultured species belonging to bacteroidetes in Skagerrak and β-proteobacteria in Baltic, suggesting that those species are not specialized in consuming a single carbon source. As a conclusion different carbon sources clearly had an individual but important role for bacterioplankton properties. The properties also showed to be dependent on the environment. Studier har visat att marina bakteriers tillväxt, produktion och samhälle är beroende av näringstillgången. Men dessa studier har endast undersökt effekten av antingen en organisk substratblandning eller ett par organiska substrat på bakteriesamhället. Målet med denna studie var att undersöka effekten av fem olika men viktiga kolkällor på bakteriesamhället. Effekten jämfördes mellan kolkällorna från vattenprov tagna i Östersjön och Skagerrak, i helvattenkulturer. Bakterieantal, bakterieproduktion, DNA från bakteriesamhället samt kolonibildande bakterier på agarplattor analyserades. Skillnader i bakterieantal mellan olika kolkällor var relativt små, L-aminosyror, glukos, acetat och pyruvat gav en stark respons, enda undantaget var glykolat som hade låg tillväxt. Skillnader i bakterieproduktion mellan kolkällorna var däremot större, varje kolkälla gav en specifik respons, speciellt märkbart i Östersjöexperimentet. Skillnader i kolonistorlek och antal kolonibildande bakterier mellan kolkällor var också viktiga. DNA analyser med Denaturing Gradient Gel Electrophortesis (DGGE), gav möjligheten att se bakteriesamhällets uppbyggnad. Sekvensering av de starkare banden i gelen gav identitet till de dominanta arterna. Skillnader i bakteriesamhället mellan olika kolkällor var tydliga. Samhället hade ungefär fyra olika dominanta band. En art med okänd specifik tillhörighet, var närmast släkt med en γ-proteobakterie. Detta band var både unikt och dominant i glukosbehandlingen för Östersjöexperimentet. En annan γ-proteobakterie, en Vibrio hittades i glukosbehandlingen för Skagerrakexperimentet. En bakterie närmast släkt med en α-proteobakterie var både unik och dominant i glykolatbehandlingen, också den i Skagerrakexperimentet. Ytterligare en α-proteobakterie var dominant i glukosbehandlingen i Skagerrakexperimentet. Somliga band fans även i samtliga eller flera av behandlingarna, t.ex. en okänd bakteroidetes i Skagerrakexperimentet och en β-proteobakterie i Östersjöexperimentet. Dessa arter verkar inte vara specialiserade på en specifik kolkälla. Som en slutsats har olika kolkällor en viktig men individuell effekt för marina bakteriers egenskaper. Bakteriernas respons till kolkällorna berodde också på miljön.