CC BY
44
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН
2006, том 49, №7
БОТАНИКА
УДК 582.26 (584.5)
Г.Джумаева, Б.Буедел , член-корреспондент АН Республики Таджикистан Х.Хисориев КУЛЬТИВИРОВАНИЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОТОСИНТЕЗА НЕКОТОРЫХ ВИДОВ СИНЕЗЕЛЕНЫХ ВОДОРОСЛЕЙ (СУЛМОРИУТЛ) ИЗ ТЕРМАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ ВОСТОЧНОГО ПАМИРА
В настоящее время в различных водных и почвенных биотопах Таджикистана обнаружено около 600 видов синезеленых водорослей (Cyanophytd), составляющих почти треть видового состава всей альгофлоры страны. Они принадлежат к 3 классам, 11 порядкам, 27 семействам и 59 родам. Крупнейшими семействами и родами среди них являются семейства Oscillatoriaceae, Nostocaceae, 01оеоеар8аееае, Супе^осоесаевае и роды Oscillatoria, Р^гш1-йшш, Lyngbya, Gloeocaps, 8М20^пх. Оптимальными условиями для произрастания синезеленых водорослей оказались хорошо прогреваемые в летнее время водоемы равнинной части страны и, в особенности, стоячие и слабо текучие пойменные водоемы Южного Таджикистана, пруды, бассейны, озера и водохранилища [1]. На сегодняшний день для термальных биотопов Таджикистана известно 155 видов, что составляет 26% от всего видового состава синезеленых водорослей страны [2,3].
Материалом для изучения фотосинтетической активности видов синезеленых водорослей послужили пробы, собранные в группе термальных источников Джеланды, расположенных на территории Восточного Памира, на высоте 3300-3500 м над ур. м. Температура воды в данных термальных источниках колеблется от +21,50С до +800С, а активная реакция воды (pH) составляет 7.0-9.0. В данной группе термальных источников нами обнаружено всего 124 вида водорослей, большая часть из которых (47 видов или 38%) относится к синезеленым водорослям. Нами для получения чистой культуры были использованы некоторые представители синезеленых водорослей из родов Oscillatoria, Phormidium и Leptolyngbya. Следует отметить, что представители рода Leptolyngbya до настоящего времени не были известны для водоемов Центральной Азии.
Образцы водорослей были взяты с поверхности искусственных грифонов с температурой воды +550С и +800С с активной реакцией воды рН 7.1. Отобранные виды культивировались в лаборатории Технического Университета г. Кайзерслаутерн. Водоросли культивировались при обильном освещении и температуре +250С.
В результате первого этапа культивирования в альгокультуре обнаружились различные виды синезеленых водорослей, в том числе виды Leptolyngbya $р. $р., Phormidium аНтиШит ^аМп) Anag. et Komarek, Р. retzii Agard, Oscillatoria terebriformis Agardh и N080 $р. 8р. Для
культивирования этих видов применяли среду BG-11 [4], активная реакция среды была равна
Как известно, водоросли, обитающие в термальных биотопах, имеют очень тонкие трихомы и клетки с малыми размерами. Именно по этой причине нам не удалось определить некоторые из них на видовом уровне. Нормальный рост этих водорослей наблюдался при
Следующим этапом нашей работы было изучение фотосинтеза Ьер1о1у^Ъуа 8р. в условиях повышенной температуры. В качестве тестируемых объектов использовались те же самые пробы, собранные в термальных источниках Джеланды. Культивирование Leptolyngbya
разные культуры Leptolyngbya sp. Первая культура выращивалась в течение 7 дней, вторая - в течение 3 недель и третья - 1 месяц. Содержание хлорофилла определялось по ДМСО, согласно методике Rohen & Galun [5]. Измерение фотосинтеза проводилось с использованием системы микрокюветов (Walz Company, Effeltrich, FRG), при контролируемых светоосвеще-нии и температуре согласно методике Lange et all. [6].
На рисунке представлена типичная кривая фотосинтеза в зависимости от повышения температуры. Наиболее интенсивный фотосинтез был обнаружен при температуре +370С у второй исследуемой культуры (культивирование в течение 3 недель) с максимальным содержанием хлорофилла.
Данный эксперимент доказывает факт зависимости эффективности фотосинтеза от содержания хлорофилла в клетках. Оптимум температуры для Leptolyngbya sp. в данном опыте был равен +370C. Данное значение температуры является оптимальным, но не свидетельствует об уровне толерантности синезеленых водорослей [7,8].
7.1.
температуре +250С. Причем снижение температуры до +220С приводило к их гибели.
&р. проводили в чашках Петри при температуре +250С. В эксперименте использовались 3
1
1 -
2
3
0
27
29 31 33
Температура, оС
37
Рис. Зависимость интенсивности фотосинтеза у Leptolyngbya sp. от температуры. Примечание: 1 - трехнедельная культура; 2 - 1-месячная; 3 - 7-дневная.
Полученные результаты свидетельствуют, о том, что Leptolyngbya sp. является мезофиллом. Однако известен тот факт, что термофильные виды синезеленых водорослей и некоторые бактерии таксономически близки и экологически относятся к мезофиллам, и это, скорее всего, связано с происхождением тех и других от общих предков.
Это, конечно же, всего лишь гипотеза, потому что данных, которыми мы располагаем, недостаточно для такого вывода. Тем не менее имеется ряд исследований, которые это доказывают [9-11].
Институт ботаники АН Республики Таджикистан, Поступило 6.10.2006 г.
*Технический университет г.Кайзерслаутерн, Германия
ЛИТЕРАТУРА
1. Хисориев Х. - Известия АН РТ, 2006, 2(155), с. 37-47.
2. Джумаева Г., Хисориев Х. - Труды Иниститута ботаники АН РТ, т. 26, 2006, с. 51-57.
3. Батурина Л.Р. - Водоросли термальных источников Таджикистана. Диссертация на соиск. уч. степени канд. биол. наук, 1983, 284 с.
4. Stainer R. et all. - Bacteriological Rev., 1971, vol. 35, p. 171-205.
5. Rohnen R. and Galun M. - Environmental and Experimental Botany 1984, vol. 20, p. 239-245.
6. Lange O.L. et all. - Flora 1984, vol. 175, p. 283 - 293.
7. Chen C.H. and Berns D.S. - Plant Physiology1980, № 66, p. 596-599.
8. Castenholz R.W. - Baceriological Review 2000, № 33, p. 476-504.
9. Brock T.D. - Science 1967, vol. 158, p. 1012-1019.
10. Brock T.D. and Brock M.L.- Nature 1966, p.209
11. Ward D.M. and Brock T.D. - Applied and Environmental Microbiology, 1978, № 2(35), p. 353-359.
Г.Р.Чумаева, Б.Буедел, Х,.Х,исориев ПАРВАРИШ ВА МУАЙЯНКУНИИ ФОТОСИНТЕЗИ БАЪЗЕ НАМУД^ОИ ОБСАБЗХ,ОИ КАБУДУ САБЗ (CYANOPHYTA) АЗ ГАРМЧАШМА^ОИ ПОМИРИ ШАРЦЙ
Дар мак;ола маълумоти мухтасар дар бораи гуногунии намудх,ои обсабзх,ои кабу-ду сабз ва фаъолияти фотосинтетикии баъзе намудх,ои онх,о аз авлоди Leptolyngbya оварда шудааст. Дар натичаи тадк;ик;от маълум шуд, ки намуди Leptolyngbya sp. дар хдрорати +370С фотосинтези максималиро нишон медихдд.
б5б
G.Jumaeva, B.Buedel, H.Hisoriev CULTIVATION AND PHOTOSYNTHESIS OF SOME BLUE-GREEN ALGAE SPECIES (CYANOPHYTA) FROM EAST PAMIR HOT SPRINGS
Dependence of photosynthesis on temperature for some Cyanophyta species are discussed. Temperature optima for Leptolyngbya sp. species was +370C. This temperature reflects optima, but it does not show the blue-green algae tolerance level.
б57
