Mellan 1960 och idag har världspopulationen dubblerats medan matproduktionen tredubblats. Det har möjliggjorts av kemiskt framställda gödsel som introducerades på mitten av 1900-talet. Sedan 1965 har användandet av kvävegödsel ökat sexdubblet. Kvävegödsel ökar lönsamheten och avkastningen men har stora koldioxdutsläpp och orsaker övergödning. Därför finns det en efterfrågan på andra alternativ. Ett alternativ skulle kunna vara en syntetsik föränding av rhizosfären. För att undersöka om det är möjligt kommer ett modellsystem för insulerat metaboliskt utbyte att skapas. Modellsystemet kommer att ha en kvävefixarande bakterie som fixerar kväve från atmosfären och producerar en kvävekälla till en kolfixerande bakterie, som kommer modellera en växt i system. Den kolfixerande bakterien kommer att fixera koldioxid from atmosfären och producera en kolkälla för den kvävefixerande bakterien att använda. I den här studien har olika produktioner av olika kvävekällor i Escherichia coli och Anabaena sp. undersökts. Fyra olika plasmider har skapats för produktionen av alanin, guanin och allantoin. Alla odlingar med plasmiderna växte bättre än kontrollodlingarna, men de har inte blivit analyserade för produktion av metaboliterna på grund av tidsbrist. Tilläggningsvis, två av tre replikat av Anabaena sp. med en plasmid för allantoin produktion i media med urinsyra verkar ha varit stressade för okända anledningar / Between 1960 and today, the world population has doubled while food production has tripled. This has been made through chemical fertilisers being introduced in the middle of the 20th century. From 1965, the usage of nitrogen fertilisers has increased by sixfold. Nitrogen fertilisers improve crop profitability and yield but have large carbon dioxide emissions as well as cause eutrophication. Thus, there is a demand for an alternative. One alternative would be to engineer the rhizosphere. To investigate whether this is possible, a model system for insulated metabolic exchange will be created. The model system will have a nitrogen-fixating bacteria that will fixate atmospheric nitrogen and produce a nitrogen compound to a carbon-fixating bacteria, that will act as a plant in the model system. The carbon-fixating bacteria will fixate carbon dioxide from the atmosphere and produce a carbon source for the nitrogen-fixating bacteria to utilise. In this study, different productions of different nitrogen compounds in Escherichia coli and Anabaena sp. have been investigated. Four different plasmids have been constructed for the production of alanine, guanine and allantoin, respectively. The strains containing the plasmids all grew better than the control cultures, however, they have not been analysed for producing the metabolites due to time constraints.

Dumbliai – mikroskopiniai planktono organizmai – vienas iš pagrindinių hidroekosistemų komponentų, pirminiai organinės medžiagos producentai. Didėjant vandens telkinių trofiškumui, mažėja dumblių rūšių įvairovė, keičiasi vyraujančių rūšių kompleksas. Dažnai eutrofikuotuose vandens telkiniuose ima dominuoti prokariotiniai autotrofiniai mikroorganizmai – melsvabakterės, kurios sukelia intensyvius vandens „žydėjimo“ procesus ežeruose, jūrinėse lagūnose, jūrose bei vandenynuose. Dėl šios priežasties blogėja vandens kokybė. Pastaraisiais dešimtmečiais išsamių tyrimų objektu visame pasaulyje tampa toksiniai fitoplanktono dumbliai ir melsvabakterės. Tyrimais yra nustatyta, kad pusė iš visų vandens „žydėjimo“ atvejų yra toksiški (RAPALA, LAHTI, 2002). Pasaulyje atliekami monitoringiniai tyrimai, siekiant įvertinti toksinių dumblių ir melsvabakterių vystymosi tendencijas, priklausomybę nuo aplinkos sąlygų, toksinio vandens „žydėjimo“ priežastis. Pasitelkiant cheminius bei genetinius metodus, nustatoma toksinių medžiagų cheminė sudėtis, vertinamas jų poveikis gyviems organizmams. Šiaurinės Kuršių marių dalies vasariniame planktone 2004-2006 m. aptiktos 223 dumblių rūšys, priklausančios 5 klasėms. 97 rūšys (43 %), priklauso Chlorophyceae klasei, 71 rūšis (32 %) – Cyanophyceae, 40 rūšių (18 %) – Bacillariophyceae, 9 rūšys (4 %) – Euglenophyceae ir 6 rūšys (3 %) – Dinophyceae klasei, iš jų aptiktos 26 potencialiai toksinės dumblių ir melsvabakterių rūšys, priklausančios 3 klasėms, 14... [toliau žr. visą tekstą] / Curonian Lagoon is a shallow transitional water basin located in the south-eastern part of the Baltic Sea. The southern and central parts of the lagoon contain freshwater due to discharge from the Nemunas River, while the salinity in the northern part varies from 0 to 8 PSU, depending on winds activity affecting brackish water inflow from the Baltic Sea. The investigation was carried out in the fresh-brackish water mixing zone (Influence zone of Baltic Sea), in the central part and Nemunas River influence zone in July-August 2004 - 2006. Changes in physico-chemical parameters, chlorophyll a concentration, phytoplankton and toxic algae cell density were monitored. Totally 223 species and varieties mainly belonging to Chlorophyceae (43 %) and Cyanophyceae (32 %) were found. 26 algae species from 3 algae classes (Cyanophyceae, Chlorophyceae and Dinophyceae) were identified as potential toxic species in the northern part of Curonian Lagoon during 2004 and 2006 summer time. Dominated toxic species Ahpanizomenon flos-aquae, Microcystis aeruginosa, M. viridis, M. wesenbergii, Woronichinia compacta. Phytoplankton biomass in Curonian Lagoon surface ranged from 12,27 to 50,22 mg/l. The peak of phytoplankton (33,11 mg/l) and potential toxic algae (28,67 mg/l) biomass in 2004 summer time was observed near by Klaipeda Strait, were Aphanizomenon flos-aquae contain 36 % from total biomass. In 2005 summer time the highest phytoplankton (50,22 mg/l) and toxic algae (21.46 mg//l) biomass were... [to full text]