![]() |
![]() |
![]() |
по Материалам XVIII Международной научной конференции диатомологов «Диатомовые водоросли: морфология, биология, систематика, экология, флористика, палеогеография, биостратиграфия», посвящённой памяти выдающихся российских диатомологов Н.И. Стрельниковой и Л.Я. Каган (28.08.2023 - 03.09.2023) Генетическое разнообразие некоторых распространенных видов диатомовых водорослей
Кезля Е.М.1, Ризаев Ш.Ю.1, Лупандин-Петренко К.С.2, Рассадкин П.С.2, Фундовой Д.И.2, Куликовский М.С.1 Elena M. Kezlya, Shukrullo Yu. Rizaev, Kirill S. Lupandin-Petrenko,
1Институт физиологии растений имени К.А. Тимирязева РАН (Москва, Россия)
УДК 582.261.5
Изучение генетического разнообразия широко распространенных таксонов имеет первостепенное значение для уточнения экологических предпочтений различных генетических линий в пределах видовых комплексов. Работа посвящена изучению генетического разнообразия некоторых распространенных видов диатомовых водорослей, выделенных из водоемов на территории Московской, Ярославской и Тверской областей. Ключевые слова: Bacillariophyceae; диатомовые водоросли; генетическое разнообразие; 18S; ITS рДНК; rbcL
Использование интегративного подхода в изучении диатомовых водорослей все чаще выявляет высокое генетическое разнообразие среди широко распространенных видов. Так, в ряде исследований показано, что Sellaphora pupula представляет собой парафилетическую группу, при этом морфологические синапоморфии для разделения видов четко не определены (Evans et al. 2008, Mann and Poulícková, 2019). На примере всестороннего изучения 70 штаммов Pinnularia borealis выделенных из различных местообитаний по всему миру Pinseel et al. (2019) выделили 10 филогенетических линий. При этом анализ морфологических характеристик с использованием светового и сканирующего электронного микроскопов, а также цитологические исследования не выявили четких дифференцирующих морфологических критериев (минимальный и максимальный диапазоны размеров клеток всех филогенетических линий перекрывались). Филогеографическая структуризация также не была обнаружена. В результате изучения морфологии, ультраструктуры и филогении 25 штаммов космополитного вида Hantzschia amphioxys Maltsev et al. (2021) выделили 7 видов из которых пять были описаны как новые для науки. Напротив, в недавней работе Van de Vyve et al. (2022), посвященной исследованию сообществ планктонных диатомовых водорослей Чилийских озер, показано, что филогенетический анализ большинства обычных видов из родов Aulacoseira и Asterionella (A. formosa) не выявил криптическое разнообразие, за исключением комплекса Aulacoseira granulata. Таким образом показано, что чилийские штаммы тесно связаны с популяциями в Северном полушарии. Для A. granulata филогения на основе последовательности гена rbcL выявила четыре разных линии, включая разновидность A. granulata var. angustissima. В результате, авторы предполагают, что этот таксон представляет комплекс видов и требует дальнейшего всестороннего изучения. Современные подходы метабаркодирования позволяют оценить генетическое разнообразие в больших географических масштабах и вывить взаимосвязи генетических линий и их экологических предпочтений. Так, Pérez- Burillo et al. (2021) обнаружили генетическую вариабельность внутри распространенных видов Achnanthidium minutissimum и Fistulifera saprophila. Авторы указывают, что широкая экологическая толерантность некоторых видов диатомовых водорослей является результатом перекрывающихся предпочтений среди генотипов. Некоторые генетические линии внутри вида различаются по своим экологическим свойствам и демонстрируют различные модели распределения. Таким образом, изучение генетического разнообразия широко распространенных таксонов имеет первостепенное значение для уточнения экологических предпочтений различных генетических линий в пределах видовых комплексов. Эти данные являются основой для понимания биогеографического распределения таксонов и, в дальнейшем, для разработки точных биологических индексов в программах биомониторинга. Материалом данной работы послужили образцы планктона и бентоса, собранные в 2022 году на 3 водохранилищах и 4 озерах: Учинское водохранилище, Озернинское водохранилище, озеро Большое, озеро Глубокое (Московская область), озеро Плещеево, озеро Неро (Ярославская область), Иваньковское водохранилище (в районе н.п. Городня, Тверская область). Отбор проб проводили по стандартным методикам три раза в течении сезона (в мае, августе и октябре). Всего собрано и обработано 42 пробы. Выделение моноклональных культур микроводорослей проводили в лаборатории молекулярной систематики водных растений ИФР РАН в течение недели после отбора на инвертированном микроскопе ZeissAxioVert A1. Стеклянной микропипеткой Пастера выделяли из пробы отдельные клетки, промывали в нескольких каплях дистиллированной воды и помещали в лунку (300 мкл) планшета для иммуноферментного анализа с жидкой питательной средой WC. Далее планшеты помещали на 3 недели в климатическую камеру при температуре +20… +22°C и искусственном освещении с циклом 14 часов освещения и 10 часов темноты. После трех недель роста альгологически чистые культуры переносили в чашки Петри и оставляли еще на 2-3 недели в климатической камере для нарастания биомассы. Выделение ДНК из полученных штаммов проводили с использованием готового набора ChelexTM 100 Molecular Biology Grade Resin согласно инструкции производителя. В качестве генетических маркеров для филогенетического анализа использовали 18S, ITS рДНК и rbcL. Всего было получено 223 моноклональных культуры водорослей. Таксономический состав включает 9 классов, 36 родов и 65 видов. Из распространенных видов диатомовых отмечены Aulacoseira granulata (Ehrenberg) Simonsen, A. ambigua (Grunow) Simonsen, Fragilaria crotonensis Kitton, Stephanocyclus meneghiniana (Kützing) Kulikovskiy, Genkal et Kociolek. Эти виды активно вегетировали не менее чем в четырех водоемах в течение весенне-летнего периода. В докладе будут обсуждены морфологические особенности штаммов, их генетическое разнообразие и филогения.
Работа выполнена в рамках при поддержке гранта РНФ 22-24-00965.
Список литературы
Статья поступила в редакцию 8.07.2023
Об авторах Кезля Елена Михайловна – Elena M. Kezlya кандидат биологических наук melosira@mail.ru Ризаев Шукрулло Юсуфович – Shukrullo Yu. Rizaev инженер, Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН, Москва, Россия (Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia) Лупандин-Петренко Кирилл Сергеевич – Kirill S. Lupandin-Petrenko студент, Мурманский Арктический университет, Мурманск, Россия (Murmansk Arctic University, Murmansk, Russia) Рассадкин Павел Сергеевич – Pavel S. Rassadkin студент, Мурманский Арктический университет, Мурманск, Россия (Murmansk Arctic University, Murmansk, Russia) Фундовой Дмитрий Игоревич - Dmitriy I. Fundovoy студент, Мурманский Арктический университет, Мурманск, Россия (Murmansk Arctic University, Murmansk, Russia) Куликовский Максим Сергеевич – Maxim S. Kulikovskiy доктор биологических наук max-kulikovsky@yandex.ru Корреспондентский адрес: 127276, Россия, Москва, Ботаническая ул., 35, ИФР РАН.
ССЫЛКА НА СТАТЬЮ: Кезля Е.М., Ризаев Ш.Ю., Лупандин-Петренко К.С., Рассадкин П.С., Фундовой Д.И., Куликовский М.С. Генетическое разнообразие некоторых распространенных видов диатомовых водорослей // Вопросы современной альгологии (Issues of modern algology). 2023. № 2 (32). С. 42–44. URL: http://algology.ru/2044 DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2023-2(32)-42-44 EDN – OGJYWD При перепечатке ссылка на сайт обязательнаС
Genetic diversity of some common diatom species Elena M. Kezlya, Shukrullo Yu. Rizaev, Kirill S. Lupandin-Petrenko, The study of the genetic diversity of widely distributed taxa is of paramount importance for clarifying the ecological preferences of various genetic lineages within species complexes. The work is devoted to the study of the genetic diversity of some common species of diatoms isolated from water bodies in the Moscow, Yaroslavl and Tver regions. Key words: Bacillariophyceae; diatoms; genetic diversity; 18S; ITS rDNA; rbcL
References
Authors Kezlya Elena M. ORCID – https://orcid.org/0000-0002-5263-9338 Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia melosira@mail.ru Rizaev Shukrullo Yu. Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia Lupandin-Petrenko Kirill S. Murmansk Arctic University, Murmansk, Russia Rassadkin Pavel S. Murmansk Arctic University, Murmansk, Russia Fundovoy Dmitriy I. Murmansk Arctic University, Murmansk, Russia Kulikovskiy Maxim S. ORCID – https://orcid.org/0000-0003-0999-9669 Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia max-kulikovsky@yandex.ru
ARTICLE LINK: Kezlya E.M., Rizaev Sh.Yu., Lupandin-Petrenko K.S., Rassadkin P.S., Fundovoy D.I., Kulikovskiy M.S. Genetic diversity of some common diatom species. Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2023. № 2 (32). P. 42–44. URL: http://algology.ru/2044 DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2023-2(32)-42-44 EDN – OGJYWD
When reprinting a link to the site is required Dear colleagues! If you want to receive the version of the article in PDF format, write to the editor, please and we send it to you with pleasure for free.
На ГЛАВНУЮ
К разделу ОБЗОРЫ, СТАТЬИ И КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
![]() |
![]() |
|
![]() | ![]() | ||
|
|