ارزيابي فيلوژني مولكولي و مورفومتريك 42 Scytonema sp. N و 11 Calothrix sp. N

Molecular phylogenetic and morphometric evaluation of Calothrix sp. N42 and Scytonema sp. N11

مطالعه گونه هاي سيانوباكتريايي، به خصوص اعضاي راسته Nostocales ، به دليل برخورداري از قابليت تثبيت نيتروژن اتمسفري و در نتيجه نقش آن ها در باروري خاك هاي كشاورزي در سراسر جهان، در جوامع علمي از اهميت بسياري برخوردار است. با اين حال، به رغم اهميت اكولوژيكي، تاكسونومي سيانوباكتري ها هنوز داراي پيچيدگي هاي بسيار است چرا كه مطالعات تاكسونوميك سيانوباكتري ها، به دليل ويژگي هاي مورفولوژيكي و فيزيولوژيكي، در شرايط مختلف بسيار متنوع بوده و اين مسئله موجب بروز اختلالات زيادي در سيستم هاي طبقه بندي شده است. تاكسونومي سيانوباكتري ها، در دهه هاي اخير، بويژه بعد از كاربرد روش هاي مولكولي و فراساختاري، به طور قابل توجهي تغيير كرده است. هدف از مطالعه حاضر اين است كه از طريق مطالعه پلي فازيك، تفاوت ويژگي هاي مورفولوژيك و ژنوتيپيك دو سويه سيانوباكتري جداسازي شده از زمين هاي زراعي و اكوسيستم هاي آب شيرين در استان كرمانشاه، مورد بررسي قرار گيرد. در حقيقت، شناسايي و تاكسونومي Calothrix sp. N42 و Scytonema sp. N11 جدا شده از ايستگاه هاي مطالعاتي مختلف واقع در استان كرمانشاه، داراي پيچيدگي هاي بسياري بود، چرا كه دو سويه در شناسايي هاي اوليه مورفولوژيك، به علت فيلامنت هاي غيرمنشعب، سلول هاي باريك و حضور هتروسيست در انتهاي ريسه، Calothrix به نظر مي رسيدند، اما با رشد بيشتر، ريسه ها منشعب شدند. بنابراين، آناليزهاي مولكولي و مورفومتريك با استفاده از اطلاعات ژنتيكي حاصل از16S rRNA براي شناسايي سويه ها، در كشت هاي مايع و جامد در شرايط فتواتوتروفيك انجام گرفت. نتايج حاصل از مقايسه توالي قطعات 16S rRNA و فيلوژنتيك نشان داد كه دو سويه، در دو كلاستر فيلوژنتيكي متفاوت قرار مي گيرند، لذا با نام هاي Calothrix sp. N42 و Scytonema sp. N11 در DDBJ به ترتيب با كدهاي دسترسي KY548062 و KY548065 ثبت شدند.

The taxonomy of cyanobacteria has been substantially modified in the last few decades, particularly after application of modern ultra structural and molecular methods. The present research, therefore, aimed to investigate, through a polyphasic approach, the differences in morphological and genotypic features of two cyanobacteria strains isolated from different agricultural and freshwaters areas in Kermanshah province (W Iran). In fact, identification and taxonomy of both Calothrix sp. N42 and Scytonema sp. N11 was problematic and confusing. Challenges arose when the two strains seemed to be Calothrix, because of early unbranched filaments, narrow cells and ending by heterocysts. Along with the progression of growth, branching arise. Therefore, molecular analysis was made and morphometric and genetic (16S rRNA) data were used to characterize the strains in liquid suspension cultures and solid media under photoautotrophic conditions. The results of sequencing the 16S rRNA fragment and phylogenetic comparison strongly indicated that, two strains fall into different phylogenetic clusters. They were named as Calothrix sp. N42 and Scytonema sp. N11 and have been registered under DDBJ, accession number KY548062 and KY548065, respectively.