Качур Д.И.¹, Шульгина М.А.^1,2

Diana I. Kachur, Mariia A. Shulgina

¹Национальный научный центр морской биологии имени А.В. Жирмунского ДВО РАН –
ННЦМБ ДВО РАН (Владивосток, Россия)
²Научно-образовательный комплекс «Приморский океанариум» –
филиал ННЦМБ ДВО РАН (Владивосток, Россия)

УДК 575.8:582.26

В нашей работе представлен молекулярно-генетический анализ диатомовых водорослей родов Minidiscus и Mediolabrus, относящихся к семейству Thalassiosiracea, отобранных на побережье Японского моря Дальнего Востока России. В ходе исследования рассматривается сложность идентификации двух рассматриваемых родов и анализ полученных данных.

Ключевые слова: диатомовые водоросли; Thalassiosiraceae; филогения; Японское море

Диатомовые водоросли родов Minidiscus и Mediolabrus, относящиеся к семейству Thalassiosiraceae, распространены по всему миру, как в прибрежных водах, так и по всей океанической толще воды. Плотность клеток данных микроводрослей может быть очень высокой и составлять более миллиона клеток на литр, вызывая так называемое «цветение».

Идентификация видов, диаметр клеток которых составляет 5 мкм и менее, зачастую затруднена из-за сложности и трудоемкости определения их видовой принадлежности (Kaczmarska et al., 2009). Несмотря на быстрый рост развития молекулярных методов, систематики часто не включают молекулярные исследования в описание видов. При этом точная идентификация имеет решающее значение для изучения биоразнообразия и биогеографии фитопланктона.

Амплификация образцов Minidiscus и Mediolabrus по участку 18S была проведена с помощью праймеров SSU_F (5’-KACCTGGTTGATCCTGCCAGT-3’) и SSU_R (5’-TCACCTACGGAAACCTTGT-3’) (Li et al., 2018). Для дальнейшего филогенетического анализа мы привлекли дополнительные последовательности из GenBank и литературных данных (Li et al., 2020; Park et al., 2017). Реконструкция филогенетических деревьев по методам MP, ML и NJ была выполнена в программной среде R. Реконструкция деревьев по методу BI была выполнена в программе MrBayes на основе 1000000 поколений с 2 запусками четырех параллельных цепей Маркова с частотой выборки 1 на 100 поколений. Топология BI была принята как основная ввиду наиболее полного разрешения узлов.

Рис. 1. Укорененное BI-дерево на основе последовательностей 18S рДНК, показывающее филогенетические отношения между видами родов Mediolabrus (M. comicus) и Minidiscus (M. spinulosus, M. variabilis, M. spinulatus). Устойчивость топологий в узлах для алгоритмов BI/NJ/MP/ML указана в процентах.

Fig. 1. Rooted BI tree based on 18S rDNA sequences showing phylogenetic relationships between species of the genus Mediolabrus (M. comicus) and Minidiscus (M. spinulosus, M. variabilis, M. spinulatus). The stability of topologies at nodes for the BI/NJ/MP/ML algorithms is given in percents.

На полученном дереве род Mediolabrus и род Minidiscus сформировали две отчетливые филогруппы. Наша последовательность Mediolabrus sp. находится в кладе M. comicus. Клада хорошо поддержана по всем 4-м методам реконструкции, устойчивость топологии составляет 100%, либо близкие к 100% значения. Другая последовательность Minidiscus sp. находится в кладе M. spinulatus. Клада имеет низкие поддержки только по методу NJ (23%), остальные методы показывают устойчивость топологии более 50% (рис. 1).

Значение дивергенции между нашей последовательностью Mediolabrus sp. и последовательностями M. comicus составляет 0,001%, что можно скорее назвать внутривидовым расстоянием, а не межвидовым, это вполне соотносится с положением последовательности на филогенетическом дереве. Последовательность Minidiscus sp. имеет значение дивергенции 0,005% и 0,008% с видами M. variabilis, M. trioculatus и M. spinulatus. И всё же, смотря на положение рассматриваемой последовательности на филогенетическом дереве, можно сказать, что данный образец относится к виду M. spinulatus.

Финансирование. Исследования частично проведены на площадке ЦКП «Приморский океанариум», ННЦМБ ДВО РАН (Владивосток).

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

Список литературы

1. Kaczmarska I., Lovejoy C., Potvin M., Macgillivary M. Morphological and molecular characteristics of selected species of Minidiscus (Bacillariophyta, Thalassiosiraceae) // European Journal of Phycology. 2009. V.44, №4. P. 461–475. DOI: https://doi.org/10.1080/09670260902855873
2. Li Y., Guo Y.Q., Guo X.H. Morphology and molecular phylogeny of Thalassiosira sinica sp. nov. (Bacillariophyta) with delicate areolae and fultoportulae pattern // European Journal of Phycology. 2018. V.53, №2. P. 122–134. DOI: https://doi.org/10.1080/09670262.2017.1386329
3. Li Y., Guo X.H., Lundholm L. Molecular phylogeny and taxonomy of the genus Minidiscus (Bacillariophyceae), with description of Mediolabrus gen. nov // Journal of Phycology. 2020. V.56, №6. P. 1443–1456. DOI: https://doi.org/10.1111/jpy.13038
4. Park J.S., Jung S.W., Ki J.S., Guo R., Kim H.J., Lee K.W., Lee J.H. Transfer of the small diatoms Thalassiosira proschkinae and T. spinulata to the genus Minidiscus and their taxonomic re-description // PLoS One. 2017. V.12, №9. P. 1–20. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0181980

Статья поступила в редакцию 18.06.2025
После доработки 24.07.2025
Статья принята к публикации 28.08.2025

Об авторах

Качур Диана Игоревна – Diana I. Kachur

младший научный сотрудник, Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунского ДВО РАН, Россия, Владивосток (Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology, Far Eastern Branch, RAS, Russia, Vladivostok), Лаборатория молекулярной систематики

dina-cherry@mail.ru

Шульгина Мария Александровна – Mariia A. Shulgina

кандидат биологических наук
научный сотрудник, Научно-образовательный комплекс «Приморский океанариум» – филиал ННЦМБ им. А.В. Жирмунского ДВО РАН, Россия, Владивосток (“Primorsky Aquarium”, National Scientific Center of Marine Biology, Far Eastern Branch, RAS, Russia, Vladivostok), научный руководитель Лаборатории биотехнологии морских микроводорослей;
младший научный сотрудник, Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунcкого ДВО РАН (ННЦМБ ДВО РАН), Владивосток, Россия (Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology, Far Eastern Branch, RAS, Russia, Vladivostok), Лаборатория морской микробиоты

annekee@mail.ru

Корреспондентский адрес: Россия, 690041, Владивосток, ул. Пальчевского, д. 17 ННЦМБ ДВО РАН, тел. (423)231-09-05.

ССЫЛКА:

Качур Д.И., Шульгина М.А. Идентификация с помощью молекулярно-генетических методов некоторых родов семейства Thalassiosiraceae // Вопросы современной альгологии. 2025. № 1–2 (37–38). С. 68–71. URL: http://algology.ru/2132

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2025-1(37)-68-71

EDN – AGYPRS

При перепечатке ссылка на сайт обязательна

Уважаемые коллеги! Если Вы хотите получить версию статьи в формате PDF, пожалуйста, напишите в редакцию, и мы ее вам с удовольствием пришлем бесплатно. 
Адрес - info@algology.ru

Molecular genetic identification of some diatom genera of the family Thalassiosiraceae

Diana I. Kachur¹, Mariia A. Shulgina^1,2

¹Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology, Far Eastern Branch, RAS (Vladivostok, Russia)
²“Primorsky Aquarium”, National Scientific Center of Marine Biology, Far Eastern Branch, RAS
 (Vladivostok, Russia)

Our work presents a molecular genetic analysis of diatoms of the genera Minidiscus and Mediolabrus of the family Thalassiosiracea, collected on the coast of the Sea of Japan in the Russian Far East. The study shows the difficulty of identification the two small diatom genus and analyzes the obtained data.

Key words: diatoms; Thalassiosiraceae; phylogeny; Sea of Japan

References

1. Kaczmarska I., Lovejoy C., Potvin M., Macgillivary M. Morphological and molecular characteristics of selected species of Minidiscus (Bacillariophyta, Thalassiosiraceae). European Journal of Phycology. 2009. V.44, №4. P. 461–475. DOI: https://doi.org/10.1080/09670260902855873
2. Li Y., Guo Y.Q., Guo X.H. Morphology and molecular phylogeny of Thalassiosira sinica sp. nov. (Bacillariophyta) with delicate areolae and fultoportulae pattern. European Journal of Phycology. 2018. V.53, №2. P. 122–134. DOI: https://doi.org/10.1080/09670262.2017.1386329
3. Li Y., Guo X.H., Lundholm L. Molecular phylogeny and taxonomy of the genus Minidiscus (Bacillariophyceae), with description of Mediolabrus gen. nov. Journal of Phycology. 2020. V.56, №6. P. 1443–1456. DOI: https://doi.org/10.1111/jpy.13038
4. Park J.S., Jung S.W., Ki J.S., Guo R., Kim H.J., Lee K.W., Lee J.H. Transfer of the small diatoms Thalassiosira proschkinae and T. spinulata to the genus Minidiscus and their taxonomic re-description. PLoS One. 2017. V.12, №9. P. 1–20. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0181980

Authors

Kachur Diana I.

ORCID – http://orcid.org/0009-0004-9612-2391

Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology, Far Eastern Branch, RAS, Russia, Vladivostok

dina-cherry@mail.ru

Shulgina Mariia A.

ORCID – http://orcid.org/0000-0002-4744-9230

Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology, Far Eastern Branch, RAS, Russia, Vladivostok;
“Primorsky Aquarium”, National Scientific Center of Marine Biology, Far Eastern Branch, RAS, Russia, Vladivostok

annekee@mail.ru

ARTICLE LINK:

Kachur D.I., Shulgina M.A. Molecular genetic identification of some diatom genera of the family Thalassiosiraceae. Voprosy sovremennoi algologii (Issues of modern algology). 2025. № 1–2 (37–38). С. 68–71. URL: http://algology.ru/2132

DOI – https://doi.org/10.33624/2311-0147-2025-1(37)-68-71

EDN – AGYPRS

When reprinting a link to the site is required

На ГЛАВНУЮ

Карта сайта

КОНТАКТЫ

Email: info@algology.ru

Изготовление интернет сайта
5Dmedia

ЛИЦЕНЗИЯ

Эл N ФС 77-22222 от 01 ноября 2005г.

ISSN 2311-0147