Preview

Izvestiya TINRO

Advanced search

Adaptive abilities of benthic microalga Attheya ussurensis to prolonged contamination with a salt of hexavalent chromium in culture

https://doi.org/10.26428/1606-9919-2014-178-173-179

Abstract

Adaptive capacity of benthic microalga Attheya ussurensis (Bacillariophyta) from Peter the Great Bay, Japan Sea to the medium contamination with a salt of hexavalent chromium is tested in laboratory culture. In unpolluted culture, growth of the alga could be described by S-shaped curve, the lag-phase was short or absent, the exponential stage with square or near-square cells was characterized by high growth rate, mean size of cells was 16.0 x 15.5 mm at the exponential stage and 17.2 x 15.7 mm at the stationary stage, the chloroplasts were olive-green colored, had wide blades, and diverged radially from a cell center. After 10-days exposing to potassium dichromate in concentration 0.01 mg/L, the number of cells did not change but size and morphology of cells changed on the 7th day; the higher concentrations as 0.1, 1.0 and 2.0 mg/L caused the decreasing of cells number to 81, 48, 33 % of control number, respectively, and size and morphology of the cells changed on the 4th day for 0.1 mg/L and on the 2nd day for 1.0 and 2.0 mg/L. After further exposing under the same concentrations, only 27 % of cells survived under 0.01 mg/L, 10 % under 0.10 mg/L, and all cells were eliminated under higher pollution, cell division was inhibited in all cases, and the following morphological changes occurred: cell walls curved, cell horns shortened, chloroplasts deformed, cytoplasm consolidated, retraction was detected for 90 % of the cells. After the algae transfer from the medium polluted by potassium dichromate in concentration 0.01 and 0.10 mg/L to a clean medium, they only partially restored their number - to 42 % of control number for those exposed under the concentration 0.01 mg/L. The experiment shows that the benthic algae A. ussurensis is highly sensitive to the medium contamination because of breaking of the cells division process and morphological changes which cannot be restored even after cessation of the toxic impact.

About the Authors

Nina A. Aizdaicher
Институт биологии моря им. А.В. Жирмунского ДВО РАН
Russian Federation


Olga B. Gostyukhina
Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр
Russian Federation


References

1. Айздайчер Н.А. Коллекция культур морских микроводорослей Института биологии моря им. А.В. Жирмунского ДВО РАН // Биол. моря. - 2008. - Т. 34, № 2. - С. 152-155.

2. Артюхова В.И., Дмитриева А.Г., Филенко О.Ф., Чжао Изцюнь. Влияние бихромата калия на динамику роста культуры и размеры клеток Scenedesmus quadricauda (Turp.) Bréb. в различные сезоны года // Альгология. - 1996. - Т. 6, № 1. - С. 26-34.

3. Гапочка Л.Д., Веселаго И.А., Левина М.З. и др. Адаптивные реакции популяций водорослей на воздействие токсических веществ // Биол. науки. - 1987. - № 3. - С. 74-80.

4. Дмитриева А.Г., Кожанова О.Н., Дронина Н.Л. Физиология растительных организмов и роль металлов : монография. - М. : МГУ, 2002. - 160 с.

5. Жмур Н.С. Государственный и производственный контроль токсичности вод методами биотестирования в России : монография. - М. : Междунар. дом сотрудничества, 1997. - 117 с.

6. Жмур Н.С., Орлова Т.Л. Методика определения токсичности вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению уровня флюоресценции хлорофилла и численности клеток водорослей : ФР 1.39.2001.00284. - М. : Акварос, 2001. - 44 с.

7. Ковековдова Л.Т., Симоконь М.В. Тенденции изменения химико-экологической ситуации в прибрежных акваториях Приморья. Токсичные элементы в донных отложениях и гидробионтах // Изв. ТИНРО. - 2004. - Т. 137. - С. 310-320.

8. Маркина Ж.В., Айздайчер Н.А. Рост микроводоросли Phaeodactylum tricornutum при воздействии меди и способность культуры к восстановлению в чистой среде // Гидробиол. журн. - 2007. - Т. 43, № 3. - С. 105-111.

9. Нигматулина Л.В. Оценка антропогенной нагрузки береговых источников на Амурский залив (Японское море) // Вестн. ДВО РАН. - 2007. - № 1. - С. 73-77.

10. Новикова И.П., Паршикова Т.В., Власенко В.В., Зубенко И.Б. Влияние K2Cr2O7 на фотосинтетическую активность и подвижность клеток Euglena gracilis Klebs // Альгология. - 2007. - Т. 17, № 3. - С. 305-316.

11. Новикова И.П., Паршикова Т.В., Власенко В.В., Зубенко И.Б. Изменение функционального состояния клеток Chlamydomonas reinhardtii Dang. в присутствии бихромата калия в среде // Альгология. - 2008. - Т. 18, № 2. - С. 113-122.

12. Орлова Т.Ю., Айздайчер Н.А., Стоник И.В. Лабораторное культивирование морских микроводорослей, включая продуцентов фитотоксинов : науч.-метод. пособие. - Владивосток : Дальнаука, 2011. - 89 с.

13. Паршикова Т.В., Власенко В.В., Березовская М.А., Новикова И.П. Оценка резистентности клеток различных видов водорослей рода Chlamydomonas к наличию в среде бихромата калия // Гидробиол. журн. - 2008. - Т. 44, № 6. - С. 65-77.

14. Прохоцкая В.Ю., Ипатова (Артюхова) В.И., Дмитриева А.Г., Филенко О.Ф. Оценка степени адаптации лабораторной популяции микроводоросли Scenedesmus quadricauda (Turp.) Bréb. к действию бихромата калия // Вестн. МГУ. Сер. 16. Биология. - 2003. - № 3. - С. 31-42.

15. Cid A., Herrero C., Enrique T., Yulio A. Copper toxicity on the marine microalga Phaeodactylum tricornutum: effects on photosynthesis and related parameters // Aquat. Toxicol. - 1995. - Vol. 31. - Р. 165-174.

16. Guillard R.R.L. Culture of phytoplankton of feeding marine in vertebrates // Culture of marine invertebrate animals. - N.Y. : Plenum Press, 1975. - P. 26-60.

17. Ristenbil Y.W., Gerringa L.G.A. Interaction of algal ligands, metal complexation and availability and cell responses of the diatom Ditilum brightwellii with a gradual of copper // Aquat. Toxicol. - 2002. - Vol. 56. - Р. 115-131.

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

19. Travieso L., Conizares R.O., Borya R. Heavy metal removal by Microalgae // Bull. Environ. Contam. Toxicol. - 1999. - Vol. 62. - Р. 144-151.

20. Wang W. Chromate ions, as a reference toxicant for aquatic phytotoxicity test // Environ. Toxicol. and Chem. - 1987. - Vol. 6, № 12. - P. 953-960.


Review

For citations:


Aizdaicher N.A., Gostyukhina O.B. Adaptive abilities of benthic microalga Attheya ussurensis to prolonged contamination with a salt of hexavalent chromium in culture. Izvestiya TINRO. 2014;178(3):173-179. (In Russ.) https://doi.org/10.26428/1606-9919-2014-178-173-179

Views: 372


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


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