vestnik-bio-msuВестник Московского университета. Серия 16. БиологияVestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya0137-0952Lomonosov Moscow State University, School of Biologyvestnik-bio-msu-322Research ArticleМикология и альгологияMycology and AlgologyВЛИЯНИЕ ПЛОТНОСТИ КУЛЬТУРЫ НА ПОЛОВОЕ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ARDISSONEA CRYSTALLINA (BACILLARIOPHYTA)EFFECT OF CULTURE DENSITY ON SEXUAL REPRODUCTION OF ARDISSONEA CRYSTALLINA (BACILLARIOPHYTA)ПодунайЮ. А.PodunayYu. A.

мл. науч. сотр. лаборатории водорослей и микробиоты ФГБУН “Карадагская научная станция им. Т.И. Вяземского — природный заповедник РАН”. Тел.: 8-36562-26-212

grab-ua@yandex.ruДавидовичО. И.DavidovichO. I.

науч. сотр. лаборатории водорослей и микробиоты ФГБУН “Карадагская научная станция им. Т.И. Вяземского — природный заповедник РАН”. Тел.: 8-36562-26-212

olivdav@mail.ruДавидовичН. А.DavidovichN. A.

канд. биол. наук, зав. лабораторией водорослей и микробиоты ФГБУН “Карадагская научная станция им. Т.И. Вяземского — природный заповедник РАН”. Тел.: 8-36562-26-212

karadag-algae@yandex.ruКарадагская научная станция им. Т.И. Вяземского — природный заповедник РАН; Россия, 298188, г. Феодосия, п. Курортное, ул. Науки, д. 24РоссияT.I. Vyazemsky Karadag Scientific Station — Nature Reserve of the RAS, Nauki ul. 24, Kurortnoe, Feodosia, 298188, RussiaRussian Federation201623052016021924Copyright © Подунай Ю.А., Давидович О.И., Давидович Н.А., 20162016Подунай Ю.А., Давидович О.И., Давидович Н.А.Podunay Y.A., Davidovich O.I., Davidovich N.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik-bio-msu.elpub.ru/jour/article/view/322

Наблюдения показывают, что одним из ключевых факторов, влияющих на половое воспроизведение диатомовых водорослей, является характерная для каждого вида концентрация клеток, используемых в скрещенных посевах. От плотности культуры может зависеть концентрация феромонов, инициирующих гаметогенез у клеток противоположного пола. Изучено влияние плотности и характера посева клеток в смешанной культуре на репродукцию интересного в таксономическом смысле вида диатомовых водорослей Ardissonea crystallina (C. Agardh) Grunow, клетки которого были выделены из проб, отобранных в акватории г. Севастополя (Черное море). Исследована зависимость интенсивности полового процесса от начальной концентрации клеток. Показано, что уменьшение плотности посева также может увеличивать время, необходимое для начала гетероталлического полового воспроизведения. Рассчитан оптимум концентрации клеток в объеме среды, наиболее благоприятный для воспроизведения вида. При увеличении объема среды, в которую засеваются репродуктивно совместимые клоны, оптимум концентрации клеток сдвигается к большим значениям. Если же начальная концентрация клеток оказывается выше оптимальной плотности, то чаще всего воспроизведение не наступает, т.к. на культуру, по всей видимости, начинает оказывать влияние перенасыщение среды продуктами метаболизма клеток.

It is well-known that one of the key factors which affect the sexual reproduction of diatoms is the cell concentration in cross-cultures. The concentration of pheromones which probably initiate gametogenesis in the mixture of cells of opposite sexes, depends on the culture density. The influence of the cell concentration on the sexual reproduction has been studied in the experiments with taxonomically important marine diatom Ardissonea crystallina (C. Agardh) Grunow. Several clones have been isolated from samples taken near Sevastopol (the Black Sea). The cell concentration which is most favorable for the species reproduction has been estimated. Low initial density may also increase the time required to start heterothallic sexual reproduction. The optimum cell concentration which is most favorable for the species reproduction has been calculated. Bigger volume of the medium allowed reproduction at higher cell concentration. If the initial concentration of cells was greater than optimal density, the reproduction often did not occur, probably due to cell metabolism products accumulated in the culture.

Ardissonea crystallinaполовое воспроизведениеинициальные клеткиферомоныконцентрация клетокArdissonea crystallinasexual reproductioninitial cellspheromonescell concentrationReferencesDrebes. G. Sexuality // The Biology of Diatoms. Botanical Monographs / Ed. by D. Werner. Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1977. P. 250–283.Drebes. G. Sexuality // The Biology of Diatoms. Botanical Monographs / Ed. by D. Werner. Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1977. P. 250–283.Geitler L. Der Formwechsel der pennaten Diatomeen (Kieselalgen) // Archiv für Protistenkunde. 1932. N. 78. P. 1–226.Geitler L. Der Formwechsel der pennaten Diatomeen (Kieselalgen) // Archiv für Protistenkunde. 1932. N. 78. P. 1–226.Рощин А.М. Жизненные циклы диатомовых водорослей. Киев: Наукова думка, 1994. 171 с.Рощин А.М. Жизненные циклы диатомовых водорослей. Киев: Наукова думка, 1994. 171 с.Mann D.G., Vanormelingen P. An inordinate fondness? The number, distributions and origins of diatom species // J. Eukaryot. Microbiol. 2013. Vol. 60. N 4. P. 414–420.Mann D.G., Vanormelingen P. An inordinate fondness? The number, distributions and origins of diatom species // J. Eukaryot. Microbiol. 2013. Vol. 60. N 4. P. 414–420.Geitler L. Reproduction and life history in diatoms // Bot. Rev. 1935. Vol. 1. N. 5. P. 149–161.Geitler L. Reproduction and life history in diatoms // Bot. Rev. 1935. Vol. 1. N. 5. P. 149–161.Bates S.S., Davidovich N.A. Factors affecting the sexual reproduction of diatoms, with emphasis on Pseudo-nitzschia spp. // LIFEHAB: Life histories of microalgal species causing harmful blooms (October 24–27). Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities, 2002. P. 31–36.Bates S.S., Davidovich N.A. Factors affecting the sexual reproduction of diatoms, with emphasis on Pseudo-nitzschia spp. // LIFEHAB: Life histories of microalgal species causing harmful blooms (October 24–27). Luxembourg: Office for Official Publications of the European Communities, 2002. P. 31–36.Давидович Н.А. Фоторегуляция полового воспроизведения у Bacillariophyta (Обзор) // Альгология. 2002. Т. 12. № 2. С. 259–272.Давидович Н.А. Фоторегуляция полового воспроизведения у Bacillariophyta (Обзор) // Альгология. 2002. Т. 12. № 2. С. 259–272.Давидович Н.А., Чепурнов В.А. Интенсивность ауксоспорообразования у двух видов Bacillariophyta в зависимости от освещенности и продолжительности фотопериода // Альгология. 1993. Т. 3. № 3. С. 34–41.Давидович Н.А., Чепурнов В.А. Интенсивность ауксоспорообразования у двух видов Bacillariophyta в зависимости от освещенности и продолжительности фотопериода // Альгология. 1993. Т. 3. № 3. С. 34–41.Mouget J.-L., Gastineau R., Davidovich O., Gaudin P., Davidovich N.A. Light is a key factor in triggering sexual reproduction in the pennate diatom Haslea ostrearia // FEMS Microbiol. Ecol. 2009. Vol. 69. N 2. P. 194–201.Mouget J.-L., Gastineau R., Davidovich O., Gaudin P., Davidovich N.A. Light is a key factor in triggering sexual reproduction in the pennate diatom Haslea ostrearia // FEMS Microbiol. Ecol. 2009. Vol. 69. N 2. P. 194–201.Давидович Н.А., Давидович О.И. Влияние солености на размножение и воспроизведение некоторых видов диатомовых водорослей // Летопись природы: Том XXIII. 2006 год / Под ред. А.Л. Морозовой. Симферополь: Н. Оріанда, 2008. C. 344–352.Давидович Н.А., Давидович О.И. Влияние солености на размножение и воспроизведение некоторых видов диатомовых водорослей // Летопись природы: Том XXIII. 2006 год / Под ред. А.Л. Морозовой. Симферополь: Н. Оріанда, 2008. C. 344–352.Gastineau R. Biodiversité, reproduction et phylogénie des diatomées bleues du genre Hasleaet valorisation de leurs pigments de type marennine. Le Mans: de l’Université du Maine, 2010. 328 рр.Gastineau R. Biodiversité, reproduction et phylogénie des diatomées bleues du genre Hasleaet valorisation de leurs pigments de type marennine. Le Mans: de l’Université du Maine, 2010. 328 рр.Sato S., Beakes G., Idei M., Nagumo T., Mann D.G. Novel sex cells and evidence for sex pheromones in diatoms // PLoS One. 2011. Vol. 6. N 10. e26923Sato S., Beakes G., Idei M., Nagumo T., Mann D.G. Novel sex cells and evidence for sex pheromones in diatoms // PLoS One. 2011. Vol. 6. N 10. e26923Gillard J., Frenkel J., Devos V., Sabbe K., Paul C., Rempt M., Inzé D., Pohnert G., Vuylsteke M., Vyverman W. Metabolomics enables the structure elucidation of a diatom sex pheromone // Angew. Chem. Int. Edit. 2013. Vol. 52. N 3. P. 854–857.Gillard J., Frenkel J., Devos V., Sabbe K., Paul C., Rempt M., Inzé D., Pohnert G., Vuylsteke M., Vyverman W. Metabolomics enables the structure elucidation of a diatom sex pheromone // Angew. Chem. Int. Edit. 2013. Vol. 52. N 3. P. 854–857.Round F.E., Crawford R.M., Mann D.G. The Diatoms. Biology and morphology of the genera. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1990. 747 pp.Round F.E., Crawford R.M., Mann D.G. The Diatoms. Biology and morphology of the genera. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1990. 747 pp.Medlin L.K., Kaczmarska I. Evolution of the diatoms: V. Morphological and cytological support for the major clades and a taxonomic revision // Phycologia. 2004. Vol. 43. N 3. P. 245–270.Medlin L.K., Kaczmarska I. Evolution of the diatoms: V. Morphological and cytological support for the major clades and a taxonomic revision // Phycologia. 2004. Vol. 43. N 3. P. 245–270.Medlin L.K., Sato S, Mann D.G., Kooistra W. Molecular evidence confirms sister relationship of Ardissonea, Climacosphenia, and Toxarium within the bipolar centric diatoms (Bacillariophyta, Mediophyceae), and cladistic analyses confirm that extremely elongated shape has arisen twice in the diatoms // J. Phycol. 2008. Vol. 44. N 5. P. 1340–1348.Medlin L.K., Sato S, Mann D.G., Kooistra W. Molecular evidence confirms sister relationship of Ardissonea, Climacosphenia, and Toxarium within the bipolar centric diatoms (Bacillariophyta, Mediophyceae), and cladistic analyses confirm that extremely elongated shape has arisen twice in the diatoms // J. Phycol. 2008. Vol. 44. N 5. P. 1340–1348.Andersen R.A., Berges J.A., Harrison P.J., Watanabe M.M. Recipes for freshwater and seawater media // Algal culturing techniques / Eds. Andersen R.A. Burlington: Elsevier Academic Press, 2005. P. 429–538.Andersen R.A., Berges J.A., Harrison P.J., Watanabe M.M. Recipes for freshwater and seawater media // Algal culturing techniques / Eds. Andersen R.A. Burlington: Elsevier Academic Press, 2005. P. 429–538.Давидович Н.А., Давидович О.И. Использование среды ESAW в опытах по изучению полового воспроизведения диатомовых водорослей. — Карадаг — 2009 // Сборник трудов, посвященный 95-летию Карадагской научной станции и 30-летию Карадагского природного заповедника Национальной академии наук Украины / Под ред. А.В.Гаевской и А.Л.Морозовой. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2009. С. 538–544.Давидович Н.А., Давидович О.И. Использование среды ESAW в опытах по изучению полового воспроизведения диатомовых водорослей. — Карадаг — 2009 // Сборник трудов, посвященный 95-летию Карадагской научной станции и 30-летию Карадагского природного заповедника Национальной академии наук Украины / Под ред. А.В.Гаевской и А.Л.Морозовой. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2009. С. 538–544.Федин Л.А., Баpский И.Я. Микpофотогpафия. Л.: Наука, 1971. 220 с.Федин Л.А., Баpский И.Я. Микpофотогpафия. Л.: Наука, 1971. 220 с.Davidovich N.A. Species specific sizes and size range of sexual reproduction in diatoms // 16th International Diatom Symposium (25 Aug.–1 Sept. 2000). Athens: University of Athens, 2001. P. 191–196.Davidovich N.A. Species specific sizes and size range of sexual reproduction in diatoms // 16th International Diatom Symposium (25 Aug.–1 Sept. 2000). Athens: University of Athens, 2001. P. 191–196.Dusenbery D.B., Snell T.W. A critical body size for use of pheromones in mate location // J. Chem. Ecol. 1995. Vol. 21. N 4. P. 427–438.Dusenbery D.B., Snell T.W. A critical body size for use of pheromones in mate location // J. Chem. Ecol. 1995. Vol. 21. N 4. P. 427–438.Chepurnov V.A., Mann D.G., Sabbe K., Vyverman W. Experimental studies on sexual reproduction in diatoms // Int. Rev. Cytol. 2004. Vol. 237. P. 91–154.Chepurnov V.A., Mann D.G., Sabbe K., Vyverman W. Experimental studies on sexual reproduction in diatoms // Int. Rev. Cytol. 2004. Vol. 237. P. 91–154.Pickett-Heaps J.D., Hill D. R. A., Blaze K. L. Active gliding motility in an araphid marine diatom, Ardissonea (formerly Synedra) crystalline // J. Phycol. 1991. Vol. 27. N 6. P. 718–725.Pickett-Heaps J.D., Hill D. R. A., Blaze K. L. Active gliding motility in an araphid marine diatom, Ardissonea (formerly Synedra) crystalline // J. Phycol. 1991. Vol. 27. N 6. P. 718–725.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.