Effects of the allelopathically active macrophyte Myriophyllum spicatum on the potentially toxic cyanobacterium Microcystis aeruginosa

One of the measures assumed to potentially help controlling cyanobacterial blooms is the use of aquatic plants and their allelochemicals. We studied effects of one of the most allelopathically active aquatic plants Myriophyllym spicatum on the potentially toxic cyanobacterium Microcystis aeruginosa. Cyanobacteria chlorophyll a concentrations were consistently lower in macrophyte treatments throughout the mesocosm experiment. The percentage of microcystin- and non-microcystin-producing M. aeruginosa genotypes in macrophyte treatments with respect to control treatments at the end of the experiment was not significantly different. For the laboratory single strain bioassay tests, both chlorophyll a concentrations and maximum quantum yields of the photosystem II were significantly diminished in non-microcystin producing relative to microcystin-producing M. aeruginosa strains. Our results indicate that although the use of M. spicatum could potentially lower cyanobacteria biomass, however, due to the allelopathic effect, it would potentially increase toxin producing M. aeruginosa genotype ratio, that would increase M. aeruginosa bloom toxicity.

Viena iš siūlomų priemonių melsvabakterių žydėjimo kontrolei yra vandens augalų ir jų išskiriamų alelochemikalų panaudojimas. Mes analizavome vieno iš alelopatiškai aktyviausio vandens augalo Myrioplyllym spicatum poveikį potencialiai toksiškai Microcystis aeruginosa melsvabakterei. Mezokosmų eksperimente melsvabakterių chlorofilo a koncentracija buvo mažesnė mezokosmuose su M. spicatum viso eksperimento metu, o toksinus mikrocistinus produkuojančių ir mikrocistinų neprodukuojančių M. aeruginosa genotipų procentas mezokosmuose su M. spicatum ir kontroliniuose mezokosmuose eksperimento pabaigoje nebuvo statistiškai skirtingas. Laboratoriniuose biotestuose su pavienėmis M. aeruginosa kultūromis mikrocistinus produkuojančių M. aeruginosa kultūrų chlorofilo a koncentracija ir maksimali fotosistemos II kvantų išeiga buvo daugiau inhibuota alelochemikalo tanio rūgšties negu mikrocistinų neprodukuojančių M. aeruginosa kultūrų. Šio darbo rezultatai indikuoja, kad, nors M. spicatum panaudojimas galėtų mažinti melsvabaktrerių biomasę, tačiau, vis dėlto, dėl savo alelopatinio poveikio potencialiai didintų toksinus produkuojančių M. aeruginosa genotipų santykį, kas didintų M. aeruginosa žydėjimo toksiškumą.