Entwicklung, Wachstum und Toxinproduktion von Prymnesium parvum

Die Mikroalge Prymnesium parvum ist in vielen Gewässern – beispielsweise in Europa, in Nord- und Südamerika und in Asien – in geringer Zahl präsent und kann dort zum Teil dauerhaft überleben. Nur wenn bestimmte Umweltbedingungen zusammenkommen, kann die Alge sich explosionsartig vermehren und ein Massensterben von Fischen und anderen kiemenatmenden Organismen auslösen, wie es im Sommer 2022 in der Oder geschehen ist. Welche Umweltbedingungen eine Prymnesium-Massenblüte hervorrufen, ist bislang noch nicht bzw. nicht vollständig geklärt. Neben dem Salzgehalt und der Wassertemperatur scheinen unter anderem die Lichtversorgung und der Gehalt von Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor im Wasser eine Rolle zu spielen. Zudem ist noch ungeklärt, unter welchen Bedingungen Prymnesium parvum ihre Giftstoffe, die sogenannten Prymnesine, produziert. 

Teilprojekt 6 „Entwicklung, Wachstum und Toxinproduktion von Prymnesium parvum“ widmet sich den zentralen Fragestellungen rund um die Vermehrung und Toxinproduktion der Alge in Abhängigkeit von Umweltfaktoren. In Laborversuchen ermitteln die Wissenschaftler*innen die Wachstumsgeschwindigkeit bei diversen Kombinationen relevanter UmweltBedingungen (Salzgehalt, Temperatur, Nährstoffkonzentration), die eng mit den in Teilprojekt 3 erhobenen realen Bedingungen in der Oder und ihren Nebengewässern abgeglichen werden. Die Forschenden in Teilprojekt 6 setzen die Alge zudem Änderungen von Salzgehalt oder Nährstoffverhältnissen aus, um herauszufinden, wie diese Stressfaktoren sich auf die Toxinproduktion auswirken. Im Fokus steht dabei der Stamm von Prymnesium parvum, der im Sommer 2022 in der Oder präsent war. Andere Prymnesium-Stämme werden vergleichend einbezogen. In Zusammenarbeit mit Teilprojekt 5 werden diese Stämme genetisch charakterisiert und es wird unter anderem untersucht, welche Gene für die Toxinproduktion der Alge verantwortlich sind.