MORPHOMETRIC AND PHYLOGENETIC ANALYSES OF ANABAENA STRAINS (CYANOPROKARYOTA) FROM TERRESTRIAL HABITATS OF IRAN

مزارع برنج از جمله اكوسيستم‌هاي خشكي هستند كه از شرايط محيطي مناسبي براي رشد و انتشار سيانوباكتري‌ها برخوردارند. جنس Anabaena Bory ex Bornet et Flahault از جمله مهمترين جلبك‌هاي سبز-آبي رشته‌اي داراي هتروسيست در اين اكوسيستم‌هاي خشكي به‌شمار مي‌آيد. در مطالعه حاضر، ايزوله‌هاي مختلف از اين جنس، از خاك مزارع برنج 7 استان داراي كشت برنج واقع در مناطق شمالي، جنوبي، شرقي، غربي و مركزي كشور، از ارديبهشت ماه 1387 تا خرداد ماه 1389، جمع آوري و مطالعه شدند. شناسايي اين تاكسون‌ها با استفاده از روش‌هاي مورفومتريك و فيلوژنتيك انجام شد. در مجموع 21 صفت مورفولوژيك و روش‌هاي تاكزونومي عددي به منظور طبقه بندي 34 جمعيت از 13 ريخت‌گونه از اين جنس مورد ارزيابي قرار گرفت. همچنين روابط فيلوژنتيك تاكسون‌هاي خالص سازي شده از طريق رسم درختچه فيلوژنتيك rRNA S16 و با استفاده از الگوريتم neighbor-joining مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل از تجزيه خوشه‌اي و تجزيه به مولفه‌هاي اصلي با استفاده از نرم افزار SPSS نشانگر گروه‌بندي مناسب جمعيت‌هاي متعلق به هر گونه و تفكيك آنها از ديگر گونه‌ها، تنها بر مبناي صفات ريختي ارزيابي شده بود. متغييرترين صفات ريختي ارايه شده در اين بررسي عبارت بودند از: شكل كلني؛ ساختار رشته؛ آپوهتروسيتيك يا پاراهتروسيتيك بودن رشته؛ جايگاه، شكل و تعداد اكاينت در رشته و نيز حضور يا عدم حضور غلاف ژلاتيني. نتايج حاصل از آناليز فيلوژنتيك نيز حاكي از عدم كارايي آناليزهاي مبتني بر سكانس‌هاي ژني rRNA S16 در جداسازي تاكسون‌هاي متعلق به جنس‌هاي نزديك به يكديگر نظير Anabaena, Wollea و Trichormus و نيز نشانگر قرابت ژنتيكي بسيار بالاي اين تاكسونها بود.

In present study, Anabaena isolates were collected from paddy field soils of seven main rice cultivation provinces situated in north, centre, south, west and east of Iran during 2 years from April 2008 to May 2010. Identification of taxa was carried out based on morphometric and molecular methods. Twenty one morphological characters and numerical taxonomic methods were used for classifying the several species of this genus. Numerical taxonomic studies were performed on 34 populations of 13 Anabaena morphospecies. A cluster analysis and principal component analysis performed using SPSS software and rate of resemblance among the species recognized. In the other section of this study phylogenetic relationships were determined by constructing 16S rRNA gene tree using the neighbor-joining algorithm. The results showed that populations of each species were placed close to each other and separate from the other species base on morphological characters. According to factor analysis, colonies form, filament structure, apoheterocytic or paraheterocytic form of filaments, position, shape and number of akinetes in filament, presence or absence of gelatinous sheath were the most variable characters which have been used for identification. Phylogenetic analysis based on 16S rRNA gene sequences also indicated that this gene site cannot separate genera such as Anabaena, Trichormus and Wollea which are morphologicaly close to each other