Количественная оценка красной автофлуоресценции хлорофилла а у динофитовых водорослей с помощью люминесцентной микроскопии

от

Стельмах Л.В.,  Мансурова И.М.

ФИЦ «Институт биологии южных морей им. А.О.Ковалевского РАН», РФ, г. Севастополь, пр. Нахимова, 2

E-mail:  lustelm@mail.ru;  ira.mansurova2013@yandex.ua

DOI: 10.33075/2220-5861-2019-4-128-134

Реферат:

     Цель настоящей работы состояла в обосновании методического подхода к количественной оценке красной автофлуоресценции хлорофиллаа у динофитовых водорослей на примере черноморского вида Prorocentrum micans.

     Объектом исследования явилась альгологически чистая культура микроводоросли Prorocentrum micans Ehrenberg (Dinophyta), выделенная из планктона Черного моря и содержащаяся в коллекции отдела экологической физиологии водорослей ФИЦ «Институт биологии южных морей им. А.О.Ковалевского РАН». Основной метод исследований – люминесцентная микроскопия.

     Предложен подход к исследованию красной автофлуоресценции хлорофилла а у динофитовых водорослей с использованием зеленого света для возбуждения данного процесса. Использование зеленого светадля динофитовых водорослей оказалось возможным благодаря наличию у них в светосорбирующих антеннах перидинина. У данной группы водорослей он является основным светосорбирующим пигментом, передающим поглощенную световую энергию на хлорофилл а. Это позволяет усилить автофлуоресценцию хлорофилла и оценить ее количественно в отдельных клетках водорослей. С помощью предложенного подхода выявлена высокая степень гетерогенности функционального состояния отдельных клеток динофитовых водорослей P.micansв стационарной фазе их роста. В логарифмической фазе роста функциональная активность отдельных клеток исследуемого вида водорослей изменялась в довольно узких пределах. Для всей искусственной популяции водорослей средние значения интенсивности красной автофлуоресценции хлорофиллаа, эффективности работы фотосистемы 2 и удельного содержания хлорофилла а в расчете на клетку снижались по мере роста накопительной культуры и ее перехода от логарифмической в стационарную фазу роста.

Ключевые слова: динофитовые водоросли, автофлуоресценция хлорофилла а, люминесцентная микроскопия.

Для цитирования пройдите по ссылке DOI и используйте опцию Actions-Cite или скопируйте:
[IEEE] Стельмах Л.В.,  Мансурова И.М., “КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА КРАСНОЙ АВТОФЛУОРЕСЦЕНЦИИ ХЛОРОФИЛЛА а У ДИНОФИТОВЫХ ВОДОРОСЛЕЙ С ПОМОЩЬЮ ЛЮМИНИСЦЕНТНОЙ МИКРОСКОПИИ”, Системы контроля окружающей среды, вып. 4, с. 128–134, декабрь, 2019.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Mieszkowska N. Multinational, integrated approaches to forecasting and managing the impacts of climate change on intertidal species / N. Mieszkowska, L. Benedetti-Cecchi, M.T. Burrows [et al.] // Marine Ecology Progress Series, 2019. Vol. 613. P. 247–252.
  2. Использование переменной флуоресценции хлорофилла in vivo для оценки функционального состояния фитопланктона / Л.В. Стельмах, Е.А. Куфтаркова, А.И. Акимов [и др.] // Системы контроля окружающей среды. 2010. Вып. 13. С. 263–268.
  3. Мансурова И.М. Влияние света на удельную скорость роста динофитовых водорослей Чёрного моря // Морской экологический журнал. 2013. Т. 12. № 4. С. 73–78.
  4. Цилинский В.С., Суслин В.В., Финенко З.З. Сезонная динамика эффективности работы фотосинтетического аппарата фитопланктона в прибрежных районах Черного моря // Океанология. 2018. Т. 58. № 4. С. 593–600.
  5. Stelmakh L., Gorbunova T. Emiliania huxleyi blooms in the Black Sea: influence of abiotic and biotic factors // Botanica, 2018. Vol. 24, No. 2. P. 172–184.
  6. Geider R.J. Light and temperature dependence of the carbon to chlorophyll ratio in microalgae and cyanobacteria: implications for physiology and growth of phytoplankton // New Phytologist, 1987. Vol. 106. P. 1–34.
  7. Aldridge D., Purdie D.A., Zubkov M.V. Growth and survival of Neoceratium hexacanthum and Neoceratium candelabrum under simulated nutrient-depleted conditions // Journal of Plankton Research, 2013. Vol. 36, No. 2. P. 439–449.
  8. Protocols for the Joint Global Ocean Flux Study (JGOFS) Core Measurements. JGOFS Report Nr. 19, vi+170 pp. Reprint of the IOC Manuals and Guides No. 29, UNESCO 1994 / Knap, A., Michaels, A., Close, A., Ducklow, H., Dickson, A. (eds.). 1996.
  9. Применение флуориметра «Мега-25» для определения количества фитопланктона и оценки состояния его фотосинтетического аппарата / С.И. Погосян, С.В.Гальчук, Ю.В. Казимирко [и др.] // Вода: химия и экология. 2009. № 6 (12). С. 34–40.
  10. Литвинюк Д.А. Морской зоопланктон и методические проблемы его изучения. Автореф. дис. канд. биол. наук. Москва. 2015. 27 с.
  11. Geider R.J., MacIntyre, H.L., Kana, T.M. Dynamic model of phytoplankton growth and acclimation: responses of the balanced growth rate and the chlorophyll a : carbon ratio to light, nutrient limitation and temperature // Marine Ecology Progress Series, 1997. Vol. 148. P. 187–200.
  12. Стельмах Л.В. Функциональное состояние и некоторые структурные характеристики морских планктонных водорослей при разном уровне обеспеченности биогенными веществами // Вопросы современной альгологии. 2018. № 1 (16). URL: http://algology.ru/1252
  13. Polívka T., Hiller R.G., Frank H.A. Spectroscopy of the peridinin-chlorophyll-a protein: insight into light-harvesting strategy of marine algae // Archives of biochemistry and biophysics, 2007. Vol. 458, No. 2. P. 111–120.
  14. The Unique Photophysical Properties of the Peridinin-Chlorophyll-a-Protein / Carbonera, D., Di Valentin, M., Spezia, R. [et al.] // Current Protein and Peptide Science, 2014, Vol. 15, No. 4. P. 332–350.

Loading