Различия между некоторыми видами рода Ulva, выявленные путем морфологического, генетического и биохимического анализа

Ульва – самая распространенная зеленая водоросль, обитающая у побережья Египта. Во всем мире она ис­ пользуется в качестве продукта питания, применяется в медицинских целях, а также идет на удобрения и фураж. В статье приводятся результаты первого иссле­ дования морфологических, генетических и биохими­ ческих различий между четырьмя видами водорослей рода Ulva, образцы которых были собраны в Восточной бухте города Александрии (Египет). При исследовании морфологии таллуса были выявлены значительные видоспецифические различия, но данных для того, чтобы отделить один вид от другого в пределах одного и того же рода, недостаточно, поскольку на указанный признак влияют как экологические факторы, так и ста­ дия развития растения. Генетические различия между исследованными видами ульвы анализировали с помо­ щью метода случайно амплифицируемой полиморфной ДНК (RAPD). Анализ дендрограммы показал, что наибо­ лее близки друг к другу виды U. lactuca и U. compressa, тогда как U. fasciata является видом, отдаленным как от U. lactuca, так и от U. compressa. В то же время было по­ казано, что U. linzea является уникальным видом. Разли­ чия, выявленные между видами ульвы методом RAPD, говорят о возможности получения «фингерпринта» для индивидуальных водорослей при использовании лишь небольшого числа праймеров. На основе своего биохи­ мического состава (белкового, углеводного, липидного и пигментного) собранные виды были разбиты на две группы: в одну вошли U. fasciata и U. lactuca, а в другую – U. compressa и U. linzea.

морфологический признак, генетиче­ ский, биохимический, RAPD, ульва

1. Abbott I.A., Hollenberg I.G. Marine algae of California. Stanford University Press, 1976.

2. Aleem A.A. The marine Algae of Alexandria, Egypt. Egypt: Univ. of Alexandria, Faculty of Science, 1993.

3. AOAC. Official methods of analysis of AOAC International, 16th edn., AOAC Int., Washington, 1995.

4. AOAC. Official methods of analysis of AIAC International, 16th edn., AOAC Int., Washington, 2000.

5. Bardakci F. Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) Markers. Turk. J. Biol. 2001;25:185-196.

6. Bliding C. A critical survey of European taxa in Ulvales. II. Ulva, Ulvaria, Monostroma, Kornmannia. Bot. Not. 1968;121:535-629.

7. Costa L.S., Fidelis G.P., Cordeiro S.L., Oliveira R.M., Sabry D.A., Câmara R.B.G., Nobre L.T.D.B., Costa M.S.S.P., Almeida-Lima J., Farias E.H.C., Leite E.L. Biological activities of sulfated polysaccharides from tropical macroalgaes. Biomed. Pharmacother. 2010; 64:21-28.

8. Dawes C.J. Marine Botany. New York: John Wiley and Sons, Inc., 1988.

9. Dere S., Dalkıran N., Karacaoğlu D., Yildiz G., Dere E. The determination of total protein, total soluble carbohydrate and pigment contents of some macroalgae collected from Gemlik-Karacaali (Bursa) and Erdek-Ormanl (Balıkesir) in the Sea of Marmara, Turkey. Oceanologia. 2003;45(3):453-471.

10. Dhargalkar V.K., Jagtap T.G., Untawale A.G. Biochemical constituents of seaweeds along the Maharashtra coast. Indian J. Marine Sci. 1980;9(4):297-299.

11. Doyle J.J., Doyle J.L. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochem. Bull. 1987;19:11-15.

12. Dubois M., Gillies K.A., Hamilton J.K., Robbers P.A., Smith F. Calorimetric method for determination of sugar and related substances. Anal. Chem. 1956;28:350-352.

13. Dural B., Demir N. Ecological, anatomical and morphological studies on Ulva rigida C. Agardh (Ulvaceae, Chlorophyta) in the coast of İzmir (Aegean Sea – Turkey). Tarim Bilimleri Dergisi. 2001;7(3):74-80.

14. Fleurence J. Seaweed proteins: biochemical nutritional aspects and potential uses. Trends Food Sci. Technol. 1999;10:25-28.

15. Guidone M., Thornber A., Wysor B., O’Kelly C.J. Molecular and morphological diversity of Narragansett Bay (RI, USA) Ulva (Ulvales, Chlorophyta) populations. J. Phycol. 2013;49:979-995.

16. Guiry M.D., Guiry G.M. 2011 AlgaeBase. World-wide electronic publication,Nat. Univ. of Ireland, Galway. Available at http://www.algaebase.org.

17. Hayden H.S., Blomster J., Maggs C.A., Silva P.C., Stanhope M.J., Waaland J.R. Linnaeus was right all along: Ulva and Enteromorpha are not distinct genera. Eur. J. Phycol. 2003;38:277-294.

18. Heech S., Broom J.E.S., Neill K.F., Farr T.J., Dalen J.L., Nelson W.A. Ulva, Umbraulva and Gemina: genetic survey of New Zealand taxa reveals diversity and introduced species. Eur. J. Phycol. 2009;44: 143-154.

19. Ichihara K., Arai S., Uchimura M., Fay E.J., Ebata H., Hiraoka M., Shimada S. New species of freshwater Ulva, Ulva limnetica (Ulvales, Ulvophyceae) from the Ryukyu Islands, Japan. Phycol. Research. 2009;57:94-103.

20. Israel B.A., Cummings K.M., Dignan M.B., Heaney C.A., Perales D.P., Simons-Morton B.G., Zimmerman M.A. Evaluation of health education programs: current assessment and future directions. Health Education & Behavior. 1995;22(3):364-389.

21. Jeffrey S.W., Humphrey G.F. New spectrophotometric equations for determining chlorophylls a, b, c1 and c2 in higher plants, algae and natural phytoplankton. Biochemie Physiol. Pflanzen. 1975;167(2): 191-194.

22. Jha B., Reddy C.R.K., Thakur M.C., Rao M.U. Seaweeds of India: the Diversity and Distribution of Seaweeds of the Gujarat Coast. Dordrecht; Heidelberg; London; New York: Springer, 2009.

23. Khairy H.M., El-Shafay S.M. Seasonal variations in the biochemical composition of some common seaweed species from the coast of Abu Qir Bay, Alexandria, Egypt. Oceanologia. 2013;55(2):435-452.

24. Koeman R.P.T., van den Hoek C. The taxonomy of Ulva (Chlorophyceae) in the Netherlands. Br. Phycol. J. 1981;16:9-53.

25. Kokilam G., Vasuki S. Biochemical and phytochemical analysis on Ulva fasciata and Caulerpa taxifolia. Int. J. Pharmaceut. Sci. Research. 2014;4(1):7-11.

26. Kong F., Mao Y., Cui F., Zhang X., Gao Z. Morphology and molecular identification of Ulva forming green tides in Qingdao China. J. Ocean Univ. of China. 2011;10:73-79.

27. Loughnane C.J., McIvor L.M., Rindi F., Stengel D.B., Guiry M.D. Morphology, rbcL phylogeny and distribution of distromatic Ulva (Ulvophyceae, Chlorophyta) in Ireland and southern Britain. Phycol. 2008;47:416-429.

28. Malta E., Stefano G., Draisma A., Kamermans P. Free-floating Ulva in the southwest Netherlands: species or morphotypes? A morphological, molecular and ecological comparison. Eur. J. Phycol. 1999;34: 443-454.

29. McDermid K.J., Stuercke B. Nutritional composition of edible Hawaiian macroalgaes. J. Appl. Phycol. 2003;15:513-524.

30. Moustafa Y.T.A., Saeed M.S. Nutritional evaluation of green macroalgae, Ulva sp. and related water nutrients in the Southern Mediterranean Sea coast, Alexandria shore, Egypt. Egypt. Acad. J. Biol. Sci. 2014;5(1):1-19.

31. Mshigeni K.E., Kajamulo A.A. Effects of the environment on polymorphism in Ulva fasciata Delile (Chlorophyta, Ulvaceae). Botanica Marina. 1979;22:145-148.

32. O’Kelly C.J., Kurihara A., Shipley T.C., Sherwood A.R. Molecular assessment of Ulva spp. (Ulvophyceae, Chlorophyta) in the Hawaiian Islands. J. Phycol. 2010;46:728-735.

33. Pasad U., Deshmukhe G., Dwivedi A., Singh S.D. Detection of genetic variation in four Ulva species based on RAPD technique. Indian J. Marine Sci. 2009;38(1):52-56.

34. Pettett P. Preliminary investigation into the induction of reproduction in Ulva spp. in Southeast Queensland for mass cultivation purposes: Masters in environmental change management. Univ. of the Sunshine Coast, Faculty of Science, 2009.

35. Phillips J.A. Field, anatomical and development studies on southern Australia species of Ulva (Ulvaceae, Chlorophyta). Australian Syst. Botany. 1988;1(4):411-456.

36. Reed R.H., Russell G. Adaptation to salinity stress in populations of Enteromorpha intestinalis (L.) Link. Estuarine. Coastal Marine Sci. 1979;8:251-258.

37. Richard S., Peter H. Community Analysis Package 4.0. Searching for structure in community data. UK: Lymington, 2007.

38. Ridley S.M. Interaction of chloroplasts with inhibitors. Induction of chlorosis by diuron during prolonged illumination in vitro. Plant Physiol. 1977;59:724-732.

39. Shimada S., Tadano T., Tanaka J. A new species Codium tenuifolium (Codiales, Chlorophyta) from Japan. Jpn J. Botany. 2007;82:117-125.

40. Shimada S., Yokoyama N., Arai S., Hiraoka M. Phylogeography of genus Ulva (Ulvophyceae, Chlorophyta), with special reference to the Japanese freshwater and brackish taxa. J. Appl. Phycol. 2008;20: 979-989.

41. Tan I.H., Blomster J., Hansen G., Leskinen E., Maggs C.A., Mann D.G., Sluiman H.J., Stanhope M.J. Molecular phylogenetic evidence for a reversible morphogenetic switch controlling the gross morphology of two common genera of green seaweeds, Ulva and Enteromorpha. Mol. Biol. Evol. 1999;16:1011-1018.

42. Tanner C.E. Investigations of the taxonomy and morphological variation of Ulva (Chlorophyta): Ulva californica. Phycologia. 1986; 25(4):510-520.

43. Taylor W.R. Marine Algae of the Eastern Tropical and Subtropical Coasts of the Americas. Univ. of Michigan Press, Ann Arbor, 1960; 870-880.

44. van den Hoek C., Mann D.G., Jahns H.M. Algae. An Introduction to Phycology. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1995.

45. Wijesekara I., Pangestuti R., Kim S.K. Biological activities and potential health benefits of sulfated polysaccharides derived from marine algae. Carbohydrate Polymers. 2011;84:14-21.

46. Williams J.G.K., Hanafey M.K., Rafalski J.A., Tingey S.V. Genetic analysis using random amplified polymorphic DNA markers. Methods Enzymol. 1993;218:704-740.

47. Wolf M.A., Sciuto K., Andreoli C., Moro I. Ulva (Chlorophyta, Ulvales) biodiversity in the North Adriatic Sea (Mediterranean Italy): Cryptic species and new introductions. J. Phycol. 2012;48:1510-1521.

48. Wong K.H., Cheung P.C.K. Nutritional evaluation of some subtropical red and green seaweeds. Part I. Proximate composition, amino acid profile and some physico-chemical properties. Food Chemistry. 2001;71:475-482.