|
 |
|
По Материалам XIV Международной научной конференции диатомологов «Диатомовые водоросли: успехи, проблемы и перспективы исследований», посвященной 160-летию К.С.Мережковского 24-29 августа 2015 г. Половое воспроизведение и система скрещивания Ulnaria acus (Kützing) M.Aboal (Bacillariophyta)
Подунай Ю.А.1, Давидович Н.А.1, Куликовский М.С.2 Yu.A. Podunai1, N.A. Davidovich1, M.S. Kulikovskiy2
1Карадагский природный заповедник (Феодосия)
УДК 581.16+582.261
В работе впервые описана система скрещивания и половое воспроизведение пресноводной диатомовой водоросли Ulnaria acus (Bacillariophyta). Ключевые слова: диатомовые водоросли; Ulnaria acus; система скрещивания; половое воспроизведение; гаметогенез; инициальные клетки.
Ulnaria acus (Kützing) M.Aboal изучается уже долгое время. Она входит в состав доминирующих видов фитопланктона некоторых пресных водоемов, например, озера Байкал, вносит существенный вклад в пищевые сети и круговорот кремния, используется в качестве биостратиграфического маркера палеолетописи плейстоцена и голоцена. Благодаря своему широкому распространению и значению в пресных водоемах на данный момент оказались хорошо изученными морфология и ультраструктура панциря этого вида, расшифрованы последовательности митохондриальных и хлоропластных генов. В то же время, информация об особенностях полового воспроизведения полностью отсутствует. Клоны были выделены из популяции оз. Фролиха, которое рекой с одноименным названием соединяется с озером Байкал в северо-восточной его части. Культуры содержались на среде, близкой по составу к среде Dm. Культивирование проводили в стеклянных чашках Петри диаметром. Для скрещивания использовали культуры, находящиеся в экспоненциальной фазе роста. Для наблюдения использовали микроскопы МБС-9 (ЛОМО, СССР) и Biolar PI (PZO, Польша). На пятые-шестые сутки после посева в свежую среду в смесях клонов противоположного пола можно обнаружить случаи гаметогенеза. Все сформировавшиеся гаметы имели сферическую форму, поэтому сразу не удавалось установить половую принадлежность исследуемых клонов. Однако в дальнейшем было показано, что способы образования гамет в мужских и женских клонах различаются. Деление содержимого мужского гаметангия происходит в трансапикальной плоскости. Вначале гаметы имеют продолговатую форму и лежат внутри створок родительской клетки, затем они укорачиваются, округляются и, раздвигая створки гаметангия, выходят наружу. В женском гаметангии деление происходит в апикальной плоскости. Женские гаметы в начале своего развития располагаются пристенно, каждая гамета у своей створки раскрывшегося гаметангия. Затем они постепенно округляются и теряют связь со створкой. По сравнению с мужскими, развитие женских гамет менее синхронное, часто одна гамета проходит весь путь развития, вплоть до полного округления, быстрее другой. Для некоторых гамет (предположительно мужских) показана способность к вращению, однако структур, обеспечивающих движение не было обнаружено. После копуляции гамет формируется шаровидная зигота, которая вскоре начинает удлиняться. На ранних этапах формирующиеся ауксоспоры имеют удлиненную, слегка изогнутую форму. Ауксоспоры могут формироваться как вблизи створок женского гаметангия, так поодаль, тогда связь с каким-либо гаметангием установить невозможно. Полученные данные показывают, что U. acus относится к категории IA2b в системе Гайтлера (Geitler, 1973), классифицирующего модели полового воспроизведения и ауксоспорообразования у диатомовых. Во многих основных чертах половой процесс вида схож с описанным у близкородственной Ulnaria ulna (Nitzsch) P.Compère (Geitler, 1939; Podunay et al., 2014). В результате межклонового скрещивания имеющихся культур были выделены 7 инициальных клеток гибридов первого поколения. Все они оказались жизнеспособными и продемонстрировали активный рост. Апикальная длина клеток полученных клонов составляла в среднем 332,2±2,9 мкм, n=7 (диапазон размеров 290,6–359,8 мкм). После уменьшения клеток до необходимого размера было проведено успешное скрещивание клонов между собой и возвратное скрещивание с родителями. Был определен пол потомства и показана его фертильность. Ни один изученный клон U. acus не обнаружил на данный момент способности к внутриклоновому воспроизведению. Сейчас, когда получены данные о половом воспроизведении Ulnaria acus, становится возможным длительное содержание вида в культуре, открываются перспективы для изучения его жизненного цикла, системы скрещивания, можно перейти к работам по филогении и биогеографии.
Исследование частично выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований в рамках проекта № 14_04_90427_Укр_а.
Список литературы 1. Geitler L. Gameten- und Auxosporenbildung von Synedra ulna im Verleich mit anderen pennaten Diatomeen // Planta: Archiv für Wissenschaftliche Botanik. 1939. Vol. 30(3). P. 551-566. 2. Podunay Yu.A., Davidovich O.I., Davidovich N.A. Mating system and two types of gametogenesis in the fresh water diatom Ulnaria ulna (Bacillariophyta) // Аlgologia. 2014. Vol. 24, № 1. P. 3-19. Статья поступила в редакцию 1.09.2015
Sexual reproduction and mating system of Ulnaria acus (Kützing) M.Aboal (Bacillariophyta) Yu.A. Podunai, N.A. Davidovich, M.S. Kulikovskiy Mating system and sexual reproduction of the freshwater diatom Ulnaria acus (Bacillariophyta) are described. Key words: diatoms; Ulnaria acus; mating system; sexual reproduction; gametogenesis; initial cells.
Об авторах Подунай Юлия Александровна – Yu.A. Podunai младший научный сотрудник, Карадагский природный заповедник, Феодосия, Республика Крым, Россия (Karadag Nature Reserve, Feodosiya, Crimean Republic, Russia) grab-ua@yandex.ru Давидович Николай Александрович – N.A. Davidovich кандидат биологических наук karadag-algae@yandex.ru Куликовский Максим Сергеевич – M.S. Kulikovskiy кандидат биологических наук max-kulikovsky@yandex.ru Корреспондентский адрес: 152742, Россия, Ярославская обл., Некоузский р-н, п. Борок, Институт биологии внутренних вод им. И.Д.Папанина РАН.
ССЫЛКА НА СТАТЬЮ: Подунай Ю.А., Давидович Н.А., Куликовский М.С. Половое воспроизведение и система скрещивания Ulnaria acus (Kützing) M.Aboal (Bacillariophyta) // Вопросы современной альгологии. 2015. № 3 (10). URL: http://algology.ru/816
При перепечатке ссылка на сайт обязательна
На ГЛАВНУЮ
|
|
|
 | | ||
|
| ||