Ποικιλότητα και φυλογενετική διερεύνηση μικροευκαρυωτών από εσωτερικά ύδατα της Ελλάδας
Creators: name: Λόρτου, Ουρανία Στυλιανού
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2016
Subjects: Χλωροφύκη
Βιοποικιλότητα
Εσωτερικά ύδατα
Chlorophyta
Biodiversity
Freshwaters

description: Τα χλωροφύκη αποτελούν βασικούς πρωτογενείς παραγωγούς και κύριο συστατικό του φυτοπλαγκτού στα υδάτινα οικοσυστήματα. Εμφανίζουν φυλογενετικό ενδιαφέρον καθώς συγγενεύουν με προγόνους των χερσαίων φυτών αποτελώντας πηγές πληροφορίας για την εξέλιξη αυτών. Οι φυλογενετικές σχέσεις των χλωροφυκών που προέρχονται από εσωτερικά ύδατα της Ελλάδας είναι ελάχιστα γνωστές καθώς η διαθέσιμη πληροφορία προέρχεται σχεδόν αποκλειστικά από μορφολογικές ή οικολογικές αναλύσεις φυσικών πληθυσμών. Η λίμνη Κορώνεια είναι ένα οικοσύστημα που καλύπτεται από διάφορες οδηγίες και διεθνείς συνθήκες για την προστασία και διατήρηση των φυσικών οικοτόπων. Ωστόσο, πρόκειται για ένα ενδιαφέρον οικοσύστημα καθώς έχει διαταραχθεί πολλές φορές, κυρίως λόγω ανθρώπινης παρέμβασης και κακής διαχείρισης. Η παρούσα εργασία στοχεύει στην καταγραφή της ποικιλότητας και τη φυλογενετική διερεύνηση (με τη χρήση των γονιδίων 18S rRNA, rbcL και των εσωτερικών μεταγραφόμενων 18S-28S διαχωριστών, ITS1 και ΙΤS2) -κυρίως φωτοσυνθετικών- μικροευκαρυωτών από εσωτερικά ύδατα. Ο στόχος αυτός προσεγγίζεται από δύο κατευθύνσεις, αφενός με τη διερεύνηση της φυλογένεσης στελεχών χλωροφυκών που απομονώθηκαν από εσωτερικά ύδατα της χώρας (λίμνες Δοϊράνη, Καστοριά, Κορώνεια, Παμβώτιδα, Κάρλα και θερμές πηγές στο Άγγιστρο του Ν. Σερρών) και αφετέρου με τη διερεύνηση της ποικιλότητας μικροευκαρυωτών του ιζήματος του διαταραγμένου οικοσυστήματος της λίμνης Κορώνεια, με την κατασκευή βιβλιοθηκών κλώνων του γονιδίου 18S rRNA. Αυτή η εργασία αποτελεί την πρώτη μελέτη των φυλογενετικών σχέσεων χλωροφυκών στην Ελλάδα και την καταγραφή της βιοποικιλότητας του ιζήματος της λίμνης Κορώνειας με μοριακές μεθόδους. Η φυλογενετική ανάλυση των στελεχών χλωροφυκών με βάση τους τρεις γενετικούς δείκτες (18S, ITS, rbcL), αποκάλυψε συνολικά πέντε taxa. Αναγνωρίστηκαν 11 στελέχη χλωροφυκών που κατατάσσονται σε τέσσερις τάξεις και αντιπροσωπεύονται από πέντε γένη. Η τάξη με τη μεγαλύτερη εκπροσώπηση ήταν αυτή των Sphaeropleales με έξι εκ των 11 στελεχών να ανήκουν στο γένος Desmodesmus. Τα στελέχη 1110 και 3210 αναγνωρίστηκαν ως το είδος Chlorella vulgaris και αυτή αποτελεί την πρώτη αναφορά παρουσίας του είδους στις λίμνες από όπου απομονώθηκε. Το στέλεχος 0215 ανήκει στο γένος Uronema, το στέλεχος 3510 τοποθετείται σε κλάδο του γένους Chlorococcum και το στέλεχος 3310 ανήκει σε ένα μη χαρακτηρισμένο κλάδο της τάξης Chlamydomonadales. Στην εργασία αυτή παρουσιάζονται και συζητούνται για πρώτη φορά οι φυλογενετικές σχέσεις στελεχών χλωροφυκών της Ελλάδας που ανήκουν στα παραπάνω γένη. Προστίθεται έτσι νέα πληροφορία στη γνώση των χλωροφυκών από εσωτερικά ύδατα της χώρας, αφού είναι η πρώτη καταγραφή απομόνωσης και μοριακού χαρακτηρισμού στελεχών χλωροφυκών. Τα αποτελέσματα από τις αλληλουχίες της περιοχής ITS και της μεγάλης υπομονάδας του γονιδίου της Rubisco επιβεβαιώνουν τις φυλογενετικές σχέσεις που βρέθηκαν με τις αλληλουχίες του γονιδίου 18S rRNA χωρίς να δίνουν επιπλέον πληροφορίες. Η πρώτη καταγραφή της βιοποικιλότητας του ιζήματος της λίμνης Κορώνεια με μοριακές μεθόδους κατέδειξε την παρουσία μικρής ποικιλότητας ευκαρυωτικών μικροοργανισμών. Επικρατούν κυρίως είδη του ζωοπλαγκτού. Από την ανάλυση των δύο δειγμάτων ιζήματος S7s, S7d αναγνωρίστηκαν συνολικά πέντε taxa από τα οποία, κυρίαρχο ήταν ο νηματώδης του γένους Tobrilus. Τα φύλα Chlorophyta, Amoebozoa, Cercozoa και Nematoda απαντώνται στο επιφανειακό δείγμα ιζήματος S7s, ενώ στο βαθύ δείγμα ιζήματος S7d, εκτός από Chlorophyta συναντώνται και αντιπρόσωποι των τροχοζώων (Rotifera). Από τα είδη που ανακτήθηκαν, υπάρχουν και εν δυνάμει παθογόνοι οργανισμοί, αυτοί της οικογένειας Acanthamoebidae (αναγνωρίστηκαν στο επιφανειακό δείγμα ιζήματος).
description: Green algae are basic primary producers and a major component of phytoplankton in aquatic ecosystems. They are of phylogenetic interest as terrestrial plants are their descendants, thus providing information about their evolution. The phylogenetic relationships of green algae in Greece are barely known as the available information is derived almost exclusively from morphological and/or ecological studies of natural populations. Lake Koronia is an ecosystem protected by international conventions for the conservation and sustainable utilization of wetlands. Nevertheless, Koronia poses an interesting and unique ecosystem as it has been degraded many times by human activities. This study investigates the diversity and phylogenetic relationships (using the genes 18S rRNA, rbcL and the region ITS) of –mostly photosynthetic- microeukaryotes from freshwaters. This is performed by two approaches: first by investigating the phylogeny of green algae stains isolated from freshwaters in Greece (lakes Doirani, Kastoria, Koronia, Pamvotis, Karla and hot springs on Aggistro- Serres) and second through the investigation of the microeukaryotic diversity in Lake Koronia’s sediment by constructing 18S rRNA clone libraries. In this study, we discuss for the first time the phylogenetic relationships of green algae strains from Greece and the sediment biodiversity of Lake Koronia with molecular methods. The phylogenetic analysis based on three genetic markers, of green algae strains revealed five taxa. Eleven green algae strains were classified in four orders and were represented by five genera. Most of the strains (six) belong to the order Sphaeropleales and the genus Desmodesmus. Few Desmodesmus species have already been recognized in Greece’s freshwaters and this is the first time that they are isolated and identified by molecular analyses. The strains 1110 and 3210 could be assigned to Chlorella vulgaris and this is the first report of its presence in the lakes samples. The strain 0215 belongs to the genus Uronema, the strain 3510 is clustered to the genus Chlorococcum and the strain 3310 could be assigned to an unclassified clade of the order Chlamydomonadales. In this study we discuss for the first time the phylogenetic relationships of green algae strains from Greece belonging to the genera were referred above. This is the first record of isolation and molecular characterization of green algae strains, thus new information is added for the Chlorophyta from the freshwaters of Greece. Greek lakes host cosmopolitan genera, which not appear as toxic or harmful. The results from ITS region and the large subunit of the Rubisco gene corroborated those obtained from 18S rRNA without providing further information or resolving the phylogenetic relationships within certain genera. The first record of molecular analyses in Koronia’s sediment biodiversity revealed low microeukaryotic variability within the samples tested. Species of zooplankton, mainly, dominate. The total number of taxa that were identified (samples S7s, S7d) was five, revealing the filamentous genus Tobrilus. In the sample S7s (shallow) the phyla Chlorophyta, Amoebozoa, Cercozoa and Nematoda were identified, whereas in the sample S7d (deep) the phyla Chlorophyta and Rotifera were identified. The family Acanthamoebidae which is represented in S7s sample includes some potentially pathogenic microorganisms.