Preview

Известия ТИНРО

Расширенный поиск

Внутрипопуляционная гетерогенность объемов клеток водоросли Attheya ussurensis в условиях стресса

https://doi.org/10.26428/1606-9919-2016-185-132-145

Полный текст:

Аннотация

У диатомовой водоросли Attheya ussurensis , акклимированной к солености 17,5 ‰, оценивали внутрипопуляционную гетерогенность объемов клеток на различных стадиях роста после пересева на среды с соленостью 8,8 ‰ (гипоосмотические условия), 35,0 ‰ (гиперосмотические условия) и 17,5 ‰ (контроль) в условиях изменения концентрации биогенных элементов и взаимодействия с популяцией диатомовой водоросли Conticribra weissflogii . Во всех соленостях объемы клеток A. ussurensis увеличивались при оптимальном содержании биогенных элементов и уменьшались в условиях усиления лимитирования недостатком. Зависимость между объемами клеток и соленостью не выявлена. Установлено влияние солености на вариабельность объемов. Значительное усиление асимметрии распределения клеточных объемов ( As ) во всех соленостях отмечено при смене фазы роста. Внутрипопуляционная гетерогенность преимущественно обусловлена разнообразием размеров крупных клеток. Не выявлено четко выраженной зависимости сгруппированности значений клеточных объемов ( Ех ) как от солености, так и от наличия биогенных элементов. Значения As и Ех в популяции A. ussurensis , которая подверглась конкурентному исключению, различны между моно- и смешанными культурами в гипо- и в гиперосмотических условиях и почти идентичны в контроле.

Об авторах

Виктория Александровна Курочкина
Федеральное агентство по рыболовству
Россия


Луара Фридоновна Ткебучава
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Россия


Список литературы

1. Айздайчер Н.А. Соленостные адаптации одноклеточной водоросли Attheya ussurensis (Bacillariophyta) // Изв. ТИНРО. - 2013. - Т. 173. - С. 223-229.

2. Айздайчер Н.А., Маркина Ж.В. Влияние солености морской воды на рост, содержание фотосинтетических пигментов и размер клеток бентосной водоросли Attheya ussurensis Stonik, Orlova et Crawford, 2006 (Bacillariophyta) // Биол. моря. - 2011. - Т. 37, № 6. - С. 455-460.

3. Айздайчер Н.А., Стоник И.В. Влияние солености морской воды на виды рода Attheya West (Bacillariophyta) из Японского моря (Россия) // Альгология. - 2013. - Т. 23, № 1. - С. 37-46.

4. Белевич Т.А., Запара Е.В., Ильяш Л.В. Взаимодействие между планктонными водорослями при разных источниках азота // Усп. совр. биологии. - 2009. - Т. 129, № 4. - С. 379-385.

5. Воронова Е.Н., Ильяш Л.В., Погосян С.И. и др. Внутрипопуляционная гетерогенность параметров флуоресценции у морской планктонной водоросли Thalassiosira weissflogii при разной обеспеченности азотом // Микробиология. - 2009. - Т. 78, № 4. - С. 469-478.

6. Елисеева И.И., Юзбашев М.М. Общая теория статистики : учеб. - М. : Финансы и статистика, 2001. - 480 с.

7. Зайцев Г.Н. Математическая статистика в экспериментальной ботанике : моногр. - М. : Наука, 1984. - 424 с.

8. Ильяш Л.В., Курочкина В.А., Белевич Т.А., Погосян С.И. Флуоресценция отдельных клеток водоросли Conticribra weissflogii при гиперосмотическом стрессе // Вопр. совр. альгологии. - 2012. - № 2(2). http:// algology.ru/131

9. Курочкина В.А., Белевич Т.А., Погосян С.И., Ильяш Л.В. Изменчивость флуоресценции отдельных клеток водоросли Conticribra weissflogii при осмотическом стрессе // Вода: химия и экология. - 2013. - № 2. - С. 71-76.

10. Орлова Т.Ю., Айздайчер Н.А., Стоник И.В. и др. Морфология, развитие и состояние фотосинтетического аппарата диатомовой водоросли Attheya ussurensis Stonik, Orlova et Crawford, 2006 (Bacillariophyta) в условиях длительного культивирования // Биол. моря. - 2011. - Т. 37, № 6. - С. 403-412.

11. Прохоцкая В.Ю., Веселова Т.В., Веселовский В.А. и др. Размерно-возрастная структура лабораторной популяции Scenedesmus quadricauda (Turp.) Breb. в присутствии сульфата имазалила // Альгология. - 2002. - Т. 12, № 3. - С. 376-384.

12. Радченко И.Г., Ильяш Л.В. Рост и фотосинтетическая активность диатомовой водоросли Thalassiosira weissflogii при снижении солености // Изв. АН. Сер. Биол. - 2006. - № 3. - С. 306-313.

13. Семененко В.Е., Владимирова М.Г., Орлеанская О.Б. К физиологической характеристике Chlorella sp. K при высоких экстремальных температурах. I. Разобщающее действие экстремальных температур на клеточные функции хлореллы // Физиол. раст. - 1967. - Т. 14, вып. 4. - С. 612-625.

14. Соломонова Е.С. Вариабельность размеров у некоторых видов черноморских диатомей // Экология моря. - 2009. - Вып. 78. - С. 81-86.

15. Спектров К.С., Строганов Б.П. Механизмы, обеспечивающие устойчивость морских и пресноводных водорослей к изменению осмотического давления окружающей среды // Физиол. раст. - 1979. - Т. 26, № 5. - С. 967-977.

16. Стоник И.В., Орлова Т.Ю., Айздайчер Н.А. Диатомовые водоросли рода Attheya West, 1860 из Японского моря // Биол. моря. - 2006. - Т. 32, № 2. - С. 142-145.

17. Тарасенко А.А., Теренько Л.М. Особенности экологии и распределения диатомовой водоросли Аttheya decora West, 1860 в Одесском заливе (Черное море) // Вісник ОНУ. - 2008. - Т. 13, вып. 14. - С. 111-117.

18. Шоренко К.И., Давидович Н.А., Давидович О.И. Влияние солености на морфологические характеристики панцирей двух близких видов диатомовых водорослей Nitzschia longissima (Bréb.) Grunow и N. rectilonga Takano // Морський екологічний журнал. - 2014. - Т. 13, № 3. - С. 75-80.

19. Admiraal W. Salinity tolerance of benthic estuarine diatoms as tested with a rapid polarographic measurement of photosynthesis // Mar. Biol. - 1977. - Vol. 39. - P. 11-18.

20. Ahmad I., Hellebust J.A. Osmoregulation in the extremely euryhaline marine microalga Chlorella autotrophica // Plant Physiol. - 1984. - Vol. 74, № 4. - P. 1010-1015.

21. Ahmad I., Hellebust J.A. The relationship between inorganic nitrogen metabolism and proline accumulation in osmoregulatory responses of two euryhaline microalgae // Plant Physiol. - 1988. - Vol. 88. - P. 348-354.

22. Armbrust E.V., Chisholm S.W. Patterns of cell size change in a marine centric diatom: variability evolving from clonal isolates // J. Phycol. - 1992. - Vol. 28(2). - P. 146-156.

23. Balzano S., Sarno D., Ekooistra W.H.C. Effect of salinity on the grown rate and morphology of ten Sceletonema strains // J. Plant Res. - 2011. - Vol. 33(6). - P. 937-945.

24. Bergquist A.M., Carpenter S.R., Latino J.C. Shifts in phytoplankton size structure and community composition during grazing by contrasting zooplankton assemblages // Limnol. and Oceanogr. - 1985. - Vol. 30, № 5. - P. 1037-1045.

25. Bisson M.A., Kirst G.O. Osmotic acclimation and turgor pressure regulation in algae // Naturwissenschaften. - 1995. - Vol. 82. - P. 461-471.

26. Bucci V., Nunez-Milland D., Twining D.S., Hellweger F.L. Microscale patchiness leads to large and important intraspecific internal nutrient heterogeneity in phytoplankton // Aquat. Ecol. - 2012. - Vol. 46. - P. 101-118.

27. Chisholm S.W. Phytoplankton size // Primary productivity and biogeochemical cycles in the sea. - N.Y. : Plenum Press, 1992. - P. 213-237.

28. Crawford R.M., Gardner C., Medlin L.K. The genus Attheya. 1. A description of four new taxa, and the transfer of Gonioceros septentrionalis and G. armatus // Diatom Res. - 1994. - Vol. 9(1). - P. 27-51.

29. Dassow P., Petersen T.W., Chepurnov V.A., Armbrust E.V. Inter- and intraspecific relationships between nuclear DNA content and cell size in selected members of the centric diatom genus Thalassiosira (Bacillariophyceae) // J. Phycol. - 2008. - Vol. 44, № 2. - P. 335-349.

30. Ellegaard M., Godhe A., Härnström K., McQuoid M. The species concept in a marine diatom: LSU rDNA-based phylogenetic differentiation in Skeletonema marinoi/dohrnii (Bacillariophyceae) is not reflected in morphology // Phycol. - 2008. - Vol. 47(2). - P. 156-167.

31. Elowitz M.B., Levine A.J., Siggia E.D., Swain P.S. Stochastic gene expression in a single cell // Science. - 2002. - Vol. 297. - P. 1183-1186.

32. García N., López-Elías J.A., Miranda A. et al. Effect of salinity on growth and chemical composition of the diatom Thalassiosira weissflogii at three culture phases // Lat. Am. J. Aquat. Res. - 2012. - Vol. 40(2). - P. 435-440.

33. Godhe A., Harnstrom K. Linking the planktonic and benthic habitat: genetic structure of the marine diatom Skeletonema marinoi // Molecular Ecology. - 2010. - doi: 10.1111/j.1365-294X.2010.04841.x.

34. Guillard R.R.L., Ryther J.H. Studies on marine diatoms. I. Cyclotella nana Hustedt and Detonula confervacea (Cleve) Gran. // Can. J. Microbiol. - 1962. - Vol. 8. - P. 229-239.

35. Håkansson H., Chepurnov V. A study of variation in valve morphology of diatom Cyclotella meneghiniata in monoclonal cultures: effect of auxospore formation and different salinity conditions // Diatom Res. - 1999. - Vol. 14, № 2. - P. 251-272.

36. Hecky R.E., Kilham P. Nutrient limitation of phytoplankton in freshwater and marine environments: A review of recent evidence on the effects of enrichmen // Limnol. and Oceanogr. - 1988. - Vol. 33, № 4, pt 2. - P. 796-822.

37. Hellebust J.A. Osmoregulation // Ann. Rev. Plant Physiol. - 1976. - Vol. 27. - P. 485-505.

38. Hillebrand H., Durselen C.-D., Kirschtel D. et al. Biovolume calculation for pelagic and benthic microalga // J. Phycol. - 1999. - Vol. 35. - P. 403-424.

39. Kirst G.O. Salinity tolerance of eukaryotic marine algae // Annual review of plant biology. - 1989. - Vol. 40. - P. 21-53.

40. Lakeman M.B., Dassow P., Cattolico R.A. The strain concept in phytoplankton ecology // Harmful Algae. - 2009. - Vol. 8. - P. 746-758.

41. Laney S., Olson R., Sosik H. Diatoms favor their younger daughters // Limnol. and Oceanogr. - 2012. - Vol. 57(5) - P. 1572-1578.

42. Leynaert A., Bucciarelli E., Claquin P. et al. Effect of iron deficiency on diatom cell size and silicic acid uptake kinetics // Limnol. and Oceanogr. - 2004. - Vol. 49. - P. 1134-1143.

43. Lynn S.G., Kilham S.S., Kreeger D.A., Interlandi S.J. Effect of nutrient availability on the biochemical and elemental stoichiometry in the freshwater diatom Stephanodiscus minutulus (Bacillariophyceae) // J. Phycol. - 2000. - Vol. 36(3). - P. 510-522.

44. Marchetti A., Harrison P.J. Coupled changes in the cell morphology and the elemental (C, N, and Si) composition of the pennate diatom Pseudo-nitzschia due to iron deficiency // Limnol. and Oceanogr. - 2007. - Vol. 52(5). - P. 2270-2284.

45. Martín-Cereceda M., Cox E.J. Morphological variation in a small Thalassiosira species (Bacillariophyta) under different culture regimes // Botanica Marina. - 2011. - Vol. 54, № 6. - P. 563-574.

46. Maumus F., Rabinowicz P., Bowler C., Rivarola M. Stemming epigenetics in marine stramenopiles // Current Genomics. - 2011. - Vol. 12, № 5. - P. 357-370.

47. Montagnes D.J.S., Franklin M. Effect of temperature on diatom volume, growth rate, and carbon and nitrogen content: reconsidering some paradigms // Limnol. and Oceanogr. - 2001. - Vol. 46, № 8. - P. 2008-2018.

48. Nagai S., Imai I. The effect of salinity on the size of initial cells during vegetative cell enlargement of Coscinodiscus wailesii (Bacillariophyceae) in culture // Diatom Res. - 1999. - Vol. 14, № 2. - P. 337-342.

49. Peter K.H., Sommer U. Phytoplankton cell size reduction in response to warming mediated by nutrient limitation // PLoS ONE. - 2013. - Vol. 8(9). - doi: 10.1371/journal.pone.0071528.

50. Roubeix V., Lancelot C. Effect of salinity on growth, cell size and silicification of an euryhaline freshwater diatom: Cyclotella meneghiniana Kütz. // Transit. Waters Bull. - 2008. - Vol. 1. - P. 31-38.

51. Rynearson T.A., Armbrust E.V. Genetic differentiation among populations of the planktonic marine diatom Ditylum brightwellii (Bacillariophyceae) // J. Phycol. - 2004. - Vol. 40(1). - P. 34-43.

52. Saravanany V., Godhe A. Genetic heterogeneity and physiological variation among seasonally separated clones of Skeletonema marinoi (Bacillariophyceae) in the Gullmar Fjord, Sweden // Eur. J. Phycol. - 2010. - Vol. 45(2). - P. 177-190.

53. Shikata T., Nagasoe S., Oh S.J. et al. Effects of down- and up-shocks from rapid changes of salinity on survival and growth of estuarine phytoplankters // J. Fac. Agr., Kyushu Univ. - 2008. - Vol. 53(1). - P. 81-87.

54. Sommer U. Phytoplankton competition in Plußsee: a field test of the resource-ratio hypothesis // Limnol. and Oceanogr. - 1993. - Vol. 38, № 4. - P. 838-845.

55. Stonik I.V., Orlova T.Yu., Crawford R.M. Attheya ussurensis sp. nov. (Bacillariophyta) - a new marine diatom from the coastal waters of the Sea of Japan and a reappraisal of the genus // Phycol. - 2006. - Vol. 45(2). - P. 141-147.

56. Sunda W.G., Huntsman S.A. Interrelated influence of iron, light and cell size on marine phytoplankton growth // Nature. - 1997. - Vol. 390. - P. 389-392.

57. Tall L., Cloutier L., Cattaneo A. Grazer-diatom size relationships in an epiphytic community // Limnol. and Oceanogr. - 2006. - Vol. 51, № 2. - P. 1211-1216.

58. Traller J.C., Hildebrand M. High throughput imaging to the diatom Cyclotella cryptica demonstrates substantial cell-to-cell variability in the rate and extent of triacylglycerol accumulation // Algal Research. - 2013. - Vol. 2. - P. 244-252.

59. Trobajo R., Rovira L., Mann D.G., Cox E.J. Effects of salinity on growth and on valve morphology of five estuarine diatoms // Phycol. Research. - 2011. - Vol. 59. - P. 83-90.


Для цитирования:


Курочкина В.А., Ткебучава Л.Ф. Внутрипопуляционная гетерогенность объемов клеток водоросли Attheya ussurensis в условиях стресса. Известия ТИНРО. 2016;185:132-145. https://doi.org/10.26428/1606-9919-2016-185-132-145

For citation:


Kurochkina V.A., Tkebuchava L.F. Intrapopulation heterogeneity of cell volume for the alga Attheya ussurensis under stress conditions. Izvestiya TINRO. 2016;185:132-145. (In Russ.) https://doi.org/10.26428/1606-9919-2016-185-132-145

Просмотров: 31


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1606-9919 (Print)
ISSN 2658-5510 (Online)