Главная
База знаний "Allbest"
Биология и естествознание
Ідентифікація Coleochlamys-подібних водоростей наземних біотопів Антарктиди
Ідентифікація Coleochlamys-подібних водоростей наземних біотопів Антарктиди
Фізико-географічна характеристика Антарктиди. Перші дослідження Coleochlamys-подібних водоростей, їх морфологічний і молекулярно-філогенетичний аналіз. Водорості наземних біотопів району дослідження, їх загальний опис та оцінка екологічного значення.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 21.06.2014 |
| Размер файла | 1,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Вторинна структура транскрипту ITS2 Coleochlamys ACKU 822 відповідає кільцеподібній моделі з чотирма спіралями, де спіраль Н3 є найдовшою та на 5' - стороні в субапікальній частині (сайти 147-156) містить консервативний для Trebouxiophyceae мотив А. Колеман, представлений послідовністю ATTGGTAAG.
Вторинну стуктуру ITS2 будували прямим складанням транскриптів за допомогою Mfold [Zuker, 2003 шляхом послідовної збірки спіралей H1-H4. При цьому спочатку збирали третю та другу спіралію Правильність укладки тестували за положенням консервативного мотиву А. Колеман - NRTGGT [Coleman, 2007] в апікальный частині на 5' стороні спіралі H3 та положенням універсального консервативного піримідин-піримідинового неспівпадіння у суббазальній частині спіралі H2 [Mai, Coleman, 1997]. Отримані моделі вторинних структур ITS2 візуалізували за допомогою Pseudoviewer 3.0 [Byun & Kyungsook, 2006].
4.3 Зведення даних та обговорення
На основі аналізу літератури у наземних біотопах Антарктиди виявлено 2 види Coleochlamys-подібних водоростей. Жоден із видів цього типу не був секвенований. Антарктида - це екологічна зона, яка зазнала найменшого антропогенного впливу, що пов'язано з природніми умовами та із низкою міжнародних угод щодо природокористування та технічного навантаження. Це дає змогу вирішувати проблеми збереження біорізноманіття.
За допомогою програмного пакету BioEdit нами було встановлено, що 2 секвеновані послідовності видів Coleochlamys-подібних водоростей, які відрізняються за морфологією є ідентичними. Це дало змогу припустити існування групи Coleochlamys-подібних водоростей із двома морфотипами одного виду: перший - подібний до Coleochlamys oleifera, другий тип - перехідний від Myrmecia до Coleochlamys.
BLAST-ідентифікація сіквенованих представників Coleochlamys-подібних водоростей ACKU 822-08 показала, що дана група водоростей генетично більш близька до Trebouxiophyceae, і не виявляє жодних співпадінь з фрагментами послідовностей класу Chlorophyceae, до якого зараз належать ці водорості. Це потребує перегляду таксономічного положення досліджуваної групи водоростей.
За допомогою BLAST-ідентифікації сіквенованих представників по відношеню до клас-специфічного мотиву А. Колеман [Coleman, 2007] було виявлено, що Coleochlamys-подібні водорості найбільші подібні по відношеню до Trebouxiophyceae. Так наприклад MTTGGTARG - узагальнений клас-специфічний мотив для Trebouxiophyceae. Відносно нього порівняня ACKU 822 Coleochlamys по відношеню до Chlorella vulgaris, як видно із таблиці 4.5 в мотиві існує 2 неспівпадіння, що є недостатньо значимою відміною.
Таблиця 4.5. Порівняння Клас - специфічний мотив Trebouxiophyceae до Chlorella vulgaris
Клас - специфічний мотив TrebouxiophyceaeACKU 822 зразок 66 [Coleman, 2007] |
A |
T |
T |
G |
G |
T |
A |
A |
G |
|
|
Частина нуклеотидної послідовності Chlorella vulgaris |
C |
T |
T |
G |
G |
T |
A |
G |
G |
Також нами було побудовано варіанти (a, b, c, d на Рис. 4.10) вторинних структур другої спіралі H2 ACKU 822 Coleochlamys. Реконструкції дали змогу оцінити консервативні та варіабельні частини кожного варіанту.
За допомогою реконструкції вторинних структур регіонів ITS1 та ITS2 було побудовано консенсусну структуру, за якою можна зробити припущення, що Coleochlamys-подібні водрості мають свій клас-специфічний мотив - у рамках родини Trebouxiophyceae - TTGGTA.
Висновки
1. На основі аналізу літературних даних встановлено, що у наземних біотопах Антарктиди виявлено 2 види Coleochlamys-подібних водоростей з різними фенотипами., жодний з яких не був підтверджений молекулярно-генетичними методами.
2. Обидва секвеновані штами - ACKU №822-08, морфологічно близький як до Myrmecia, так і до Coleochlamys, та ACKU №836-08, морфологічно близький лише до Coleochlamys, за послідовністю ITS2 виявились ідентичними, незважаючи на наявні фенотипні відміни вегетативних клітин.
3. BLAST-пошук показав, що досліджені штами за послідовністю ITS2 найбільш схожі до Parachlorella sp. CCAP 206/1 із кодом доступу NCBI - GQ 502287.1 з класу Trebouxiophyceae, але не ідентичні до жодної з депонованих в NCBI послідовностей.
4. Аналіз вторинної структури ITS2, зокрема, за консервативним мотивом 3-ї спіралі (т.зв. мотив Колеман), підтвердив належність секвенованих штамів до Trebouxiophyceae (мотив TTGGTA) та доцільність виділення Coleochlamys-подібних водоростей в окрему групу в межах цього класу.
Список літератури
1. Abbott, S.B. and Benninghoff, W.S. (1990) Orientation of environmental change studies to the conservation of Antarctic ecosystems. In Antarctic Ecosystems: Ecological Change and Conservation (K.R. Kerry and G. Hempel, eds) pp. 394-403. Berlin: Springer
2. Akiyama M. On some Antarctic terrestrial and subterranean from the Ongul Island, Antarctica // Antarct. Rec. Tokyo. - 1967, №32. - P. 71-77.
3. Akiyama M. A list of terrestrial and subterranean algae from the Ongul Islands, Antarctica. // Antarctic Record. - 1968, №32. - P. 71-77.
4. Akiyama M. Some ecological and taxonomical observations on the colored snow algae found in Rumpa and Skarvsnes, Antarctica. // Mem. Natl. Inst. Polar Res. Spec. Issue. - 1979, №11. - P. 27-34.
5. Algal Culturing Techniques // Andersen R.A.: Academic Press is an imprint of Elsevier, 2005. - 589 рр.
6. Broady, P.A. (1976) Six new species of terrestrial algae from Signy Island, South Orkney Islands,
7. Broady, P.A. (1977) The Signy Island terrestrial reference sites: VII. The ecology of the algae of Site 1, a moss turf. Br. Antarct. Surv. Bull. 45, 47-62.
8. Broady, P.A. (1979a) The terrestrial algae of Signy Island, South Orkney Islands. Br. Antarct. Surv. Sci. Rep. 98, 117.
9. Broady, P.A. (1979b) A preliminary survey of the terrestrial algae of the Antarctic Peninsula and South Georgia. Br. Antarct. Surv. Bull. 48, 47-70.
10. Broady, P.A. (1979c) Quantitative studies on the terrestrial algae of Signy Island, South Orkne Islands. Br. Antarct. Surv. Bull. 47, 31-41.
11. Broady, P.A. (1979d) The Signy Island terrestrial reference sites: IX. The ecology of the algae uf Site 2, a moss carpet. Br. Antatz't. Surv. Bull. 47,13-29.
12. Broady, P.A. (1979e) Wind dispersal of terrestrial algae at Signy Island, South Orkney Islands. Bp: Antarct. Surv. Bull. 48, 99-102.
13. Broady, P.A. (t982a) New records of chlorophycean microalgae cultured from Antarctic terrestrial habitats. Nova Hedwigia 36, 445-84.
14. Broady, P.A. (1982b) Ecology of non-marine algae at Mawson Rock, Antarctica. Nova Hedwigia 36, 209-28.
15. Broady, P.A. (1983) The Antarctic distribution and ecology of the terrestrial, chlorophytan alga Prasiococcus calcarius (Boye Petersen) Vischer. Polar Biol. 1, 211-6.
16. Broady, P.A. (1984) Taxonomic and ecological investigations of algae on steam-warmed soil on Mt. Erebus, Ross Island, Antarctica. Phycologia 27, 257-71.
17. Broady, P.A. (1986) Ecology and taxonomy of the terrestrial algae of the Vestfold Hills. In Antarctic Oasis (J. Pickard, ed.) pp, 165-202. Sydney: Academic Press.
18. Broady, P.A. (1987a) A floristic survey of algae at four locations in northern Victoria Land. N.Z. Antarct. Record 7, (3) 8-19.
19. Broady, P.A. (1987b) The morphology, distribution and ecology of Pseudococcomyxa simplex (Mainx) Fott (Chlorophyta, Chlorellaceae), a widespread terrestrial Antarctic alga. Polar Biol.25-30.
20. Broady, P.A. (1989a) Survey of algae and other terrestrial biota at Edward VII Peninsula, Marie Byrd Land. Antaret. Sci. 1, 215-24.
21. Broady P.A. (1989b) The distribution of Prasiola calophylla (Carmich.) Menegh. (Chlorophyta) in Antarctic freshwater and terrestrial habitats. Antarct. Sci. 1, 109-18.
22. Broady, P.A. (1989c) Broadscale patterns in the distribution of aquatic and terrestrial vegetation at three ice-free regions on Ross Island, Antarctica. Hydrobiol. 172, 77-95.
23. Broady, P.A. (1993) Soils heated by volcanism. In Antarctic Microbiology (E.I. Friedmann, ed.) pp. 413-32. New York: Wiley-Liss.
24. Broady, P.A. and Ingerfield, M. (1993) Three new species and a new record of chaetophoracean (Chlorophyta) algae from terrestrial habitats in Antarctica. Eur J. Phycol. 28, 25-31.
25. Broady, P.A. and Kibblewhite, A.L. (1991) Morphological characterisation of Oscillatoriales (Cyanobacteria) from Ross Island and southern Victoria Land, Antarctica. Antarct. Sci. 3, 35-45.
26. Broady, P.A. and Smith, R.A. (1994) A preliminary investigation of the diversity, survivability and dispersal of algae introduced into Antarctica by human activity. Proc. NIPR Symp. Polar Biol.7, 185-97.
27. Broady, P.A., Garrick, R. and Anderson, G.M. (1984) Culture studies on the morphology of ten strains of Antarctic Oscillatoriaceae (Cyanobacteria). Polar Biol. 2, 233-44.
28. Broady, P.A., Given, D., Greenfield, L.G. and Thompson, K. (1987) The biota and environment of fumaroles on Mt. Melbourne, northern Victoria Land. Polar Biol. 7, 97-113.
29. Cameron R.E. Ecology of blue-green algae in antarctic soils // First Int. Symp. on Taxonomy and Biology of Blue-Green Algae. Centre for Advanced Study in Botany, Univ. of Madras. 1970.
30. Cameron R.E. Farthest south algae and associated bacteria. // Phycologia. - 1972. - vol. 11, №2. - P. 133-139.
31. Cavacini P. Soil algae from northen Victoria Land (Antarctica) // Polar Biosci. - 2001, №14. - P. 45-60.
32. Corte A. Estudio bioecologica de la flora nival de Cabo Primavera (Costa de Danco, Peninsula Antarctica) Contribution del Institutio Antarctico // Buenos Aires: Institutio Antarctico Argentino. - 1966, №99. - Р. 16.
33. Curl H. Becker P. Terrestrial cryophilic algae of the Antarctic Peninsula // Ant. J. US. - 1970, №5. - Р. 121.
34. Coleman A.W. (2003) ITS2 is a double-edged tool for eukaryote evolutionary comparisons. Trends in Genetics.
35. Coleman A.W. (2007). Pan-eukaryote ITS2 homologies revealed by RNA secondary structure. Nucleic Acids Research.
36. Coleman A.W., Mai J.C. (1997). Ribosomal DNA ITS-1 and ITS-2 Sequence Comparisons as a Tool for Predicting Genetic Relatedness. J Mol Evol.
37. Coleman AW, Preparata RM, Mehrotra B, Mai J.C. (1998). Derivation of the secondary structure of the ITS-1 transcript in Volvocales and its taxonomic correlations. Protist.
38. Coleman, A.W. (2009). Is there a molecular key to the level of ` `biological species» in eukaryotes? A DNA guide. Mol. Phylogenet. Evol.
39. Curl H. Becker P. Terrestrial cryophilic algae of the Antarctic Peninsula // Ant. J. US. - 1970, №5. - Р. 121.
40. Davey M.C., Rothery P. Primary colonization by microalgae in relation to spatial variation in edaphic factors on Antarctic fellfield soils // J. Ecol. - 1993, №81. - Р. 335-343.
41. Ettl, Gartner Syllabus der Boden-, Luft - und Flechtenalgen. - Jena: G. Fisher, 1995 - 721 рp.
42. Ettl. H. Chlorophyta I: Phytomonadina // Suвwasserflora von Mitteleurope, Jena: G. Fisher, 1983 - 723 рp.
43. Gain L. La flore algologique des regions antarcticues et subantarcticues. Deuxieme Expedition Antarctique Francaise (1908-1910), commandee par le Dr Jean Charcot. - Masson et Cie. Paris, 1912 - 218 pp
44. Gottschling M. and Plotner J. (2004). Secondary structure models of the nuclear internal transcribed spacer regions and 5.8S rRNA in Calciodinelloideae (Peridiniaceae) and other dinoflagellates. Nucleic Acids Research. 32 (1): 307-315.
45. Gottschling M., Hilger H.H., Wolf M., and Diane N. (2001). Secondary Structure of the ITS1 Transcript and its Application in a Reconstruction of the Phylogeny of Boraginales. Plant biol. 3: 629-636.
46. Hall T.A. Bio-Edit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/97/NT // Nucl. Acids. Symp. - 1999
47. Kol E. Alage from the Antarctica // Annls hist.-nat. Mus. natn. hung. - 1968, №60. - Р. 71-77.
48. Kol E. Green snow and ice from Antarctica // Ann. Hist. Nat. Mus. Natl. Hung. - 1971, №63. - Р. 51-56.
49. K Leliaert2, Elie Verleyen1, Pieter Vanormelingen1, Katleen Van der Gucht1, Dominic A. Hodgson3, Koen Sabbe1 and Wim Vyverman1 2009
50. ol E. Snow algae from the Signy Island (South Orkney Islands, Antarctica) // Annales Historico-Naturales
51. Musei Nationalis Hungarici. - 1972, №64. - Р. 63-70
52. Mataloni G, Pose M. Non-marine algae from islands near Cierva Point Antarctic Peninsula // Cryptogame Algol. - 2001, vol. 22, №1. - Р. 44-64.
53. Mataloni G., Tell G., Winn-Williams D.D. Structure of soil algal communities from Cierva Point (Antarctic Peninsula) // Polar Biol. - 2000, №23. - Р. 205-211.
54. Ohtani S., Kanda H. Epiphytic algae on the moss community of Grimmia lawiana around Syowa Station, Antarctica // Proc. NIPR Symp. Polar Biol. - 1987. - Р. 255-264.
55. Olech M., Mrozinska T., Massalski A. Algae of Shetland Islands (West Antarctica) // Wyprawy Geografiezne na Spitsbergen, IV Zjazd Geomorfologow Polskich, UMCS, Lublin 3-6 czerwca. 1998. - Р. 225-236
56. Ohtani, S. (1986) Epiphytic algae on mosses in the vicinity of Syowa Station, Antarctica. Mem. Nail Inst. Polar Res. Special Issue, 44, 209-19.
57. Ohtani, S. and Kanda, H. (1987) Epiphytic algae on the moss community of Grirnmia lawiana around Syowa Station, Antarctica. Proc. NIRP Syrup. Polar Biol. 1, 255-64.
58. Ohtani, S., Akiyama, M. and Kanda, H. (1991) Analysis of Antarctic soil algae by the direct observation using the contact slide method. Antarc. Rec. (Tokyo) 35, 285-95.Pankow, H., Haendel, D. and Richter, W. (1991) Die Algenflora der Schirmacheroasc (Ostantarktika). Beih. z. Nova Hedwigia, 103, 197.
59. Schussnig, B. (1955). Eine neue Protococcalen-Gattung. Osterreichische Botanische Zeitschrift 102: 444-459 Rhopalocystis oleifera Schussnig 1955: 444, figs 1-3 = Coleochlamys oleifera (Schussnig) Fott
60. Russell, S. and Smith, R.I.L. (1993) New significance for Antarctic biological collections and taxonomic research. Proc. N1PR Syrup. Polar Biol. 6, 152~5.Walton, D.W.H. (1984) The terrestrial environment. In Antarctic Ecology, vol. 1 (R.M. Laws, ed.)
61. Wever 2009 Hidden levels of phylodiversity in Antarctic green algae: further evidence for the existence of glacial refugia Aaike De Wever1,*, Frederik pp. 1-60. London: Academic Press
62. ZUKER M. (2003). Mfold web server for nucleic acid folding and hybridization prediction. Nucleic Acids Res.
63. Андреева В.М. Почвенные и аэрофильные зеленые водорости (Chlorophyta: Tetrasporales, Chlorococcales, Chlorosarcinales). - Спб.: Наука, 1998.
64. Вассер С.П., Кондратьева Н.В., Масюк Н.П. и др. Водоросли. Справочник, Киев: Наук. думка, 1989. - 608 с.
65. Воскресенский П.И. Техника лабораторних работ Москва: «Химия», 1969. - 725 с.
66. Коршиков О.А. Підклас Протококові (Protococcineae) // Визначник прісноводних водоростей Укр. РСР. Вип. 5. - К.: Вид-во АН УРСР, 1953
67. Костіков І.Ю Романенко П.О., Демченко Е.М., Дарієнко Т.М., Михайлюк Т.І., Рибчинський О.В., Солоненко А.М. Водорості ґрунтів України (історія та методи дослідження, система, конспект флори). - К.: Фітосоціоцентр, 2001. - 299 с.
68. Макгонигал, Д., Вудворт, Л. Антарктика. Голубой континент. - Москва, 2004. - 224 с.
69. Масюк Н.П., Костіков І. Ю. Водорості в системі органічного світу. - Київ: Академперіодика, 2002. - 178 с.
70. Мишустин, Е.Н, Емцев В.Т. Микробиология. - М., 1987. - 358 с.
71. Саут Р., Уиттик А. Основи Альгології Москва: «Мир», 1990. - 599
72. Ситник К.М. XVII Міжнародний ботанічний конгрес та перспективи розвитку української ботаніки // Укр. ботан. журн. - 2005. - Т.62, №4. - С. 451-454
73. Топачевський О.В. Короткий визначник прісноводних водоростей УРСР Київ, 1955
74. Шлегель Г. Общая микробиология. - М.: Мир, 1987. - 568 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Таксономічний склад планктонних водоростей кар’єрів Слобідський і Селецький. Флористичне зведення планктонних водоростей кар’єрів. Еколого-географічна характеристика водоростевих угруповань. Оцінка якості води кар’єрів за видами – показниками сапробності.
дипломная работа [1016,2 K], добавлен 22.01.2015Поняття водоростей як збірної групи нижчих рослин, життя якої пов'язане головним чином з водним середовищем. Основні відділи рослин: евгленові, синьо-зелені, жовто-зелені, золотисті, діатомові, пірофітові та червоні. Роль водоростей у житті людини.
реферат [13,8 K], добавлен 11.04.2012Життєві форми синьозелених водоростей. Характеристика середовища та екології. Класифікація токсинів. Гепатотоксичні циклічні пептиди, нейротоксичні, цитотоксичні та дерматоксичні алкалоїди. Визначення токсинів синьозелених водоростей. Методи детоксикації.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 07.03.2012Розгляд особливостей фізіології та властивостей зелених та синьо-зелених водоростей. Визначення їх ролі в балансі живої речовини та кисню, в очищенні оточуючого середовища і еволюції Землі. Опис участі водоростей в біохімічних процесах фотосинтезу.
курсовая работа [56,1 K], добавлен 21.09.2010Бурі водорості — велика група переважно морських водоростей. Представники групи: відділ Бурі водорості, родина Жовтецеві, Осокові. Середовище розповсюдження біомаси і роль в морських екосистемах як джерело їжі та укриття для багатьох мешканців моря.
реферат [16,5 K], добавлен 28.01.2012Таксономічний склад фітопланктону р. Зелена Житомирської області. Чисельність та біомаса водоростевих угруповань річки. Еколого-географічна характеристика фітопланктону досліджуваного об’єкту за індикаторними видами, флористичне зведення водоростей.
дипломная работа [3,6 M], добавлен 22.01.2015Коротка фізико-географічна характеристика Коропського району, методика систематизування видового складу району дослідження. Характеристика біологічних особливостей основних різновидів птахів-синантропів, що заселяють досліджуваний Коропський район.
курсовая работа [32,0 K], добавлен 21.09.2010Поширення видів: перевага на боці наземних тварин. Різноманітність умов існування на суші як причина значної дивергенції. Чисельність і маса наземних комах. Ракоподібні як найпоширеніші водяні членистоногі. Нематоди - вільноживучі і паразитичні.
реферат [3,8 M], добавлен 15.04.2010Фізико-географічна характеристика району дослідження. Видовий склад дендрофільних комах парку "Юність" Ленінського району м. Харкова, їх біологічні, фенологічні особливості та трофічні зв’язки. Особливості формування шкідливої ентомофауни в умовах міста.
дипломная работа [66,2 K], добавлен 19.08.2011Характеристика фізико-географічних умов району дослідження. Флора судинних рослин правобережної частини долини р. Малий Ромен, народогосподарське значення та охорона. Використання результатів дослідження в роботі вчителя біології загальноосвітньої школи.
дипломная работа [48,4 K], добавлен 21.07.2011
