Глущенко А.М.¹, Кезля Е.М.¹, Мальцев Е.И.¹, Генкал С.И.², Коциолек Д.П.³ , Куликовский М.С.¹

Anton M. Glushchenko, Elena M. Kezlya, Yevhen I. Maltsev, Sergey I. Genkal, John Patrick Kociolek, Maxim S. Kulikovskiy

¹Институт физиологии растений имени К.А. Тимирязева РАН (Москва, Россия)
²Институт биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина РАН (Борок, Россия)
³Музей естественной истории и Департамент экологии и эволюционной биологии
Университета Колорадо (Боулдер, Колорадо, США)

УДК 582.261.5

Из материала, выделенного из почв национального парка Кат Тьен, мы выделили четыре штамма, которые были отнесены к роду Sellaphora. Идентификация была проведена на основании морфологических и молекулярных исследований. Описан вид Sellaphora terrestris Glushchenko, Kezlya, Maltsev & Kulikovskiy. Филогенетический анализ на основании V4 18S рДНК показал, что новый вид имеет сходство на 94,1–97,2% с другими последовательностями Sellaphora. Новый вид морфологически близок к видам, ранее идентифицированным как представители рода Microcostatus.

Ключевые слова: диатомовые водоросли; морфология; молекулярное исследование; 18S rDNA; rbcL; почва; Юго-Восточная Азия; Национальный парк Кат Тьен

Род Sellaphora Mereschkowsky был описан в 1902 г. (Mereschkowsky, 1902). Он насчитывает более 250 видов. Это самый крупный род в семействе Sellaphoraceae (Kociolek et al., 2023).

Аэрофильная диатомовая флора Юго-Восточной практически не изучена. Имеется лишь одно упоминание о почвенных диатомовых из Индонезии (Kolkwitz, Krieger, 1936; Глущенко и др., 2021). В настоящее время имеются работы, посвященные описанию представителей родов Mayamaea и Placoneis из почв Вьетнама (Kezlya et al., 2020a,b, 2022). При этом, целенаправленное изучение видов Sellaphora из почв Юго-Восточной Азии ранее не предпринималось. Можно упомянуть виды, описанные Фридрихом Хустедтом из Индонезии: Navicula subbacillum Hustedt и N. perventralis Hustedt (Hustedt, 1937), которые в настоящее время относятся к роду Sellaphora (S. subbacillum (Hustedt) Falasco & Ector и S. perventralis (Hustedt) Tuji). Однако только N. subbacillum был указан Хустедтом как аэрофильный вид. Таким образом, можно сделать вывод, что почвенные диатомовые Юго-Восточной Азии требуют систематического изучения.

Материалом послужили образцы почвы, собранные в национальном парке Кат Тьен (Вьетнам) в июне 2019 г. Отбор проб проводили в ходе экспедиции Совместного Российско-Вьетнамского тропического научно-технологического центра (проект «Эколан 3.2»).

Выделение видов в культуру, приготовление постоянных препаратов, экстракция ДНК, амплификация и построение филогенетических деревьев проводилось общепринятыми методами (Glushchenko et al., 2022). Световую микроскопию проводили при помощи микроскопа Zeiss Axio Scope A1 с иммерсионным объективом 100x (н.а.1.4), метод ДИК. Для сканирующей электронной микроскопии использовали микроскоп JEOL JSM-6510LV.

Было выделено четыре штамма, идентифицированные как представители рода Sellaphora. Был описан новый для науки вид, Sellaphora terrestris Glushchenko, Kezlya, Maltsev & Kulikovskiy (Glushchenko et al., 2022). Штаммы S. terrestris (обозначенные как VP304, VP272, VP299, VP303) имели между собой некоторые морфологические различия. В частности, штамм VP299 имеет более мелкие створки, почти эллиптические, без отчетливых вершин по сравнению со штаммами VP304, VP303 и VP272. Несмотря на эти различия, все эти штаммы на филогенетическом дереве образовали одну ветвь с максимальной статистической поддержкой. В целом, по молекулярно-генетическим данным вид S. terrestris был наиболее близок к видам S. seminulum, S. laevissima и S. balashovae (Glushchenko et al., 2022).

При изучении морфологических признаков нового вида нами было его отмечено морфологическое сходство с некоторыми видами Microcostatus. Разнообразие и выраженность морфологических признаков у видов, относимых в настоящее время к роду Microcostatus, не может не привлечь к себе внимания. Например, микроребра (диагностический признак, на основании которого был выделен этот род) у видов могут быть выражены в большей или меньшей степени, строение штрихов различно (штрихи могут состоять из одной макроареолы, например, у вида Microcostatus elisabethianus Van de Vijver & Ector или из нескольких ареол в штрихе, как у большинства видов рода), конопеум/псевдоконопеум может присутствовать или отсутствовать, а гимены закрывают отверстия ареол у разных видов изнутри или даже снаружи (как у М. elisabethianus). Общей морфологической структурой для вида Sellaphora terrestris (как и для многих видов Sellaphora) и Microcostatus (например, M. dexteri, M. egregius, M. naumannii) является наличие круглой апикальной ямки на каждом внутреннем крае створки, а также наличие продольных канавок в осевой и центральной части внешних поверхностей створок (Glushchenko et al., 2022).

Молекулярно-генетические данные о пресноводных представителях Microcostatus отсутствуют. В настоящее время в GenBank депонированы последовательности генов 18S рРНК только двух штаммов Microcostatus, выделенных из приливной зоны в Китае. Так как работа еще не опубликована, отсутствует возможность оценить морфологические особенности этих таксонов. Несмотря на это, результаты
расчета генетической дистанции для участка V4 показали высокую степень различия между китайскими штаммами Microcostatus и нашими штаммами Sellaphora terrestris (Glushchenko et al., 2022). Для понимания родства Microcostatus и Sellaphora необходим филогенетический анализ с привлечением дополнительного набора генов (например, rbcL, cox1), поскольку анализ 18S рРНК не дал необходимого разрешения.

Таким образом, морфологические и молекулярно-генетические данные свидетельствуют о принадлежности выделенных нами штаммов к роду Sellaphora. Также, в настоящее время можно считать, что род Microcostatus требует дополнительного морфологического и молекулярно-генетического изучения видов, отнесенных в настоящее время к этому роду.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (19-14-00320П).

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.

Список литературы

1. Глущенко А.М., Кезля Е.М., Мальцев Е.И., Мартыненко Н.А., Генкал С.И., Гусев Е.С., Куликовский М.С. Почвенные диатомовые водоросли национального парка Кат Тьен (Вьетнам): первые сведения // Вопросы современной альгологии. 2021. №1 (25). С. 134–137. URL: http://algology.ru/1685
2. Glushchenko A., Kezlya E., Maltsev Y., Genkal S., Kociolek J.P., Kulikovskiy M. Description of the Soil Diatom Sellaphora terrestris sp. nov. (Bacillariophyceae, Sellaphoraceae) from Vietnam, with Remarks on the Phylogeny and Taxonomy of Sellaphora and Systematic Position of Microcostatus // Plants. 2022. V.11.
   P. 2148. DOI: http://dx.doi.org/10.3390/plants 11162148
3. Hustedt F. Systematische und ökologische Untersuchungen über die Diatomeen-Flora von Java, Bali und Sumatra nach dem Material der Deutschen Limnologischen Sunda-Expedition // Archiv für Hydrobiologie. Suppl. 1937. V.15(2). P. 187–295.
4. Kezlya E.M., Glushchenko A.M., Kociolek J.P., Maltsev Ye.I., Martynenko N.A., Genkal S.I., Kulikovskiy M.S. Mayamaea vietnamica sp. nov.: a new, terrestrial diatom (Bacillariophyceae) species from Vietnam // Algae. 2020a. V.35, №4. P. 325–335. DOI: https://doi.org/10.4490/algae.2020.35.11.23
5. Kezlya E.M., Glushchenko A.M., Maltsev Ye.I., Gusev E.S., Genkal S.I., Kuznetsov A.N., Kociolek J.P., Kulikovskiy M.S. Placoneis cattiensis sp. nov. – a new, diatom (Bacillariophyceae: Cymbellales) soil species from Cát Tiên National Park (Vietnam) // Phytotaxa. 2020b. V.460, №4. P. 237–248. DOI: https://doi.org/10.11646/phytotaxa.460.4.1
6. Kezlya E., Glushchenko A., Kociolek J.P., Maltsev Y., Genkal S., Kulikovskiy M. A new species of Placoneis Mereschkowsky (Bacillariophyceae: Cymbellales) from wet soils in southern Vietnam // Cryptogamie, Algologie. 2022. V.43 (11). P. 177–188. DOI: http://dx.doi.org/10.5252/cryptogamie-algologie2022v43a11
7. Kociolek J.P., Balasubramanian K., Blanco S., Coste M., Ector L., Liu Y., Kulikovskiy M. S., Lundholm N., Ludwig T., Potapova M., Rimet F., Sabbe K., Sala S., Sar E., Taylor J., Van de Vijver B., Wetzel C.E., Williams D.M., Witkowski A., Witkowski J. Diatom Base. URL: https://www.diatombase.org. (дата обращения: 20.06.2023).
8. Kolkwitz G.R., Krieger W. Zur Okologie der Pflanzenwelt, insebesondere der Algen, des Vulkans Pangerango in West-Java. I. Allgemeines (von R. Kolkwitz). II. Die Algenflora des Pangerango (von W. Krieger). Bericht der Deutschen Botanischen Gessellschaft. 1936. V.54. P. 65‒91.
9. Mereschkowsky C. On Sellaphora, a new genus of diatoms // Ann. Mag. Nat. Hist. 1902. V.9. P. 185–195. DOI: http://dx.doi.org/10.1080/00222930208678565

Статья поступила в редакцию 8.07.2023
Статья принята к публикации 15.08.2023

Об авторах

Глущенко Антон Михайлович – Anton M. Glushchenko

кандидат биологических наук
старший научный сотрудник, Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН, Москва, Россия (Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia)

chelovek91_91@mail.ru

Кезля Елена Михайловна – Elena M. Kezlya

кандидат биологических наук
старший научный сотрудник, Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН, Москва, Россия (Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia)

melosira@mail.ru

Мальцев Евгений Иванович – Yevhen I. Maltsev

кандидат биологических наук
ведущий научный сотрудник, Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН, Москва, Россия (Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia)

ye.maltsev@gmail.com

Генкал Сергей Иванович – Sergey I. Genkal

доктор биологических наук
главный научный сотрудник, Институт биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина РАН, Борок, Россия (Papanin Institute for Biology of Inland Waters RAS, Borok, Russia)

genkal47@mail.ru

Коциолек Джон Патрик - Kociolek John Patrick

профессор, PhD, Музей естественной истории и Кафедра экологии и эволюционной биологии, Университета Колорадо, Боулдер, США (Museum of Natural History and Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of Colorado, Boulder, USA)

patrick.kociolek@colorado.edu

Куликовский Максим Сергеевич – Maxim S. Kulikovskiy

доктор биологических наук
главный научный сотрудник, зав. Лабораторией молекулярной систематики водных растений, Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН, Москва, Россия (Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia)

max-kulikovsky@yandex.ru

Корреспондентский адрес: 127276, Россия, Москва, Ботаническая ул., 35, ИФР РАН.

ССЫЛКА НА СТАТЬЮ:

Глущенко А.М., Кезля Е.М., Мальцев Е.И., Генкал С.И., Коциолек Дж.П., Куликовский М.С. Sellaphora terrestris Glushchenko, Kezlya, Maltsev & Kulikovskiy из Вьетнама и замечания по филогении и таксономии рода Sellaphora и систематическому положению рода Microcostatus // Вопросы современной альгологии (Issues of modern algology). 2023. № 2 (32). С. 7–9. URL: http://algology.ru/2031

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2023-2(32)-7-9

EDN – UQAOCL

При перепечатке ссылка на сайт обязательна

Sellaphora terrestris Glushchenko, Kezlya, Maltsev & Kulikovskiy
from Vietnam and remarks on the phylogeny and taxonomy of
genus Sellaphora and systematic position of genus Microcostatus

Anton M. Glushchenko, Elena M. Kezlya, Yevhen I. Maltsev,
Sergey I. Genkal, John Patrick Kociolek, Maxim S. Kulikovskiy

From the material isolated from the soils of the Kat Tien National Park, we isolated four strains that were assigned to the genus Sellaphora. The identification was carried out on the basis of morphological and molecular studies. The species Sellaphora terrestris Glushchenko, Kezlya, Maltsev & Kulikovskiy is described. Phylogenetic analysis based on V4 18S rDNA showed that the new species shares 94.1–97.2% similarity with other Sellaphora sequences. The new species is morphologically close to the species previously identified as members of the genus Microcostatus.

Key words: diatoms; morphology; molecular investigation; 18S rDNA; rbcL; soil; Southeast Asia; Cát Tiên National Park

References

1. Glushchenko A., Kezlya E., Maltsev Y., Genkal S., Kociolek J.P., Kulikovskiy M. Description of the Soil Diatom Sellaphora terrestris sp. nov. (Bacillariophyceae, Sellaphoraceae) from Vietnam, with Remarks on the Phylogeny and Taxonomy of Sellaphora and Systematic Position of Microcostatus. Plants. 2022. V.11. P. 2148. DOI: http://dx.doi.org/10.3390/plants 11162148
2. Glushchenko A.M., Kezlya E.M., Maltsev Ye.I., Martynenko N.A., Genkal S.I., Gusev E.S., Kulikovskiy M.S. Soil diatom from Cat Tien National Park: first data. Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2021. № 1 (25). P. 134–137. URL: http://algology.ru/1685
3. Hustedt F. Systematische und ökologische Untersuchungen über die Diatomeen-Flora von Java, Bali und Sumatra nach dem Material der Deutschen Limnologischen Sunda-Expedition. Archiv für Hydrobiologie. Suppl. 1937. V.15(2). P. 187–295.
4. Kezlya E.M., Glushchenko A.M., Kociolek J.P., Maltsev Ye.I., Martynenko N.A., Genkal S.I., Kulikovskiy M.S. Mayamaea vietnamica sp. nov.: a new, terrestrial diatom (Bacillariophyceae) species from Vietnam. Algae. 2020a. V.35, №4. P. 325–335. DOI: https://doi.org/10.4490/algae.2020.35.11.23
5. Kezlya E.M., Glushchenko A.M., Maltsev Ye.I., Gusev E.S., Genkal S.I., Kuznetsov A.N., Kociolek J.P., Kulikovskiy M.S. Placoneis cattiensis sp. nov. – a new, diatom (Bacillariophyceae: Cymbellales) soil species from Cát Tiên National Park (Vietnam). Phytotaxa. 2020b. V.460, №4. P. 237–248. DOI: https://doi.org/10.11646/phytotaxa.460.4.1
6. Kezlya E., Glushchenko A., Kociolek J.P., Maltsev Y., Genkal S., Kulikovskiy M. A new species of Placoneis Mereschkowsky (Bacillariophyceae: Cymbellales) from wet soils in southern Vietnam. Cryptogamie, Algologie. 2022. V.43 (11). P. 177–188. DOI: http://dx.doi.org/10.5252/cryptogamie-algologie2022v43a11
7. Kociolek J.P., Balasubramanian K., Blanco S., Coste M., Ector L., Liu Y., Kulikovskiy M. S., Lundholm N., Ludwig T., Potapova M., Rimet F., Sabbe K., Sala S., Sar E., Taylor J., Van de Vijver B., Wetzel C.E., Williams D.M., Witkowski A., Witkowski J. Diatom Base. URL: https://www.diatombase.org. (date: 20.06.2023).
8. Kolkwitz G.R., Krieger W. Zur Okologie der Pflanzenwelt, insebesondere der Algen, des Vulkans Pangerango in West-Java. I. Allgemeines (von R. Kolkwitz). II. Die Algenflora des Pangerango (von W. Krieger). Bericht der Deutschen Botanischen Gessellschaft. 1936. V.54. P. 65‒91.
9. Mereschkowsky C. On Sellaphora, a new genus of diatoms. Ann. Mag. Nat. Hist. 1902. V.9. P. 185–195. DOI: http://dx.doi.org/10.1080/00222930208678565

Authors

Glushchenko Anton M.

ORCID – https://orcid.org/0000-0002-3876-3455

Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia

chelovek91_91@mail.ru

Kezlya Elena M.

ORCID – https://orcid.org/0000-0002-5263-9338

Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia

melosira@mail.ru

Maltsev Yevhen I.

ORCID – https://orcid.org/0000-0003-4710-319X

Timiryazev Institute of Plant Physiology RAS, Moscow, Russia

ye.maltsev@gmail.com

Genkal Sergey I.

ORCID – https://orcid.org/0000-0001-6475-4029

Papanin Institute for Biology of Inland Waters RAS, Borok, Russia

genkal47@mail.ru

Kociolek John Patrick

ORCID – https://orcid.org/0000-0001-9824-7164

Museum of Natural History and Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of Colorado, Boulder, USA

patrick.kociolek@colorado.edu

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:

Glushchenko A.M. , Kezlya E.M. , Maltsev Ye.I. , Genkal S.I. , Kociolek J.P., Kulikovskiy M.S. Sellaphora terrestris Glushchenko, Kezlya, Maltsev & Kulikovskiy from Vietnam and remarks on the phylogeny and taxonomy of genus Sellaphora and systematic position of genus Microcostatus. Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2023. № 2 (32). P. 7–9. URL: http://algology.ru/2030

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2023-2(32)-7-9

EDN – UQAOCL

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. 
Address - info@algology.ru

На ГЛАВНУЮ

Карта сайта

К разделу ОБЗОРЫ, СТАТЬИ И КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

КОНТАКТЫ

Email: info@algology.ru

Изготовление интернет сайта
5Dmedia

ЛИЦЕНЗИЯ

Эл N ФС 77-22222 от 01 ноября 2005г.

ISSN 2311-0147