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

Document Type : Research Paper

Authors

1 Faculty of Biosciences, Shahid Beheshti University, G.C., Tehran, Iran

2 Biology Department, Medicinal plants and Drugs Research Institute, Shahid Beheshti University, G.C. Tehran, Iran.

Abstract

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.

Keywords

Article Title [Persian]

مطالعه مورفومتریک و فیلوژنتیک سویه‌های جنس Anabaena در اکوسیستم‌های خشکی ایران

Authors [Persian]

  • زینب شریعتمداری 1
  • حسین ریاحی 1
  • علی سنبلی 2
1 استادیار دانشکده علوم زیستی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
2 استادیار پژوهشکده گیاهان دارویی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
Abstract [Persian]

مزارع برنج از جمله اکوسیستم‌های خشکی هستند که از شرایط محیطی مناسبی برای رشد و انتشار سیانوباکتری‌ها برخوردارند. جنس Anabaena Bory ex Bornet et Flahault از جمله مهمترین جلبک‌های سبز-آبی رشته‌ای دارای هتروسیست در این اکوسیستم‌های خشکی به‌شمار می‌آید. در مطالعه حاضر، ایزوله‌های مختلف از این جنس، از خاک مزارع برنج 7 استان دارای کشت برنج واقع در مناطق شمالی، جنوبی، شرقی، غربی و مرکزی کشور، از اردیبهشت ماه 1387 تا خرداد ماه 1389، جمع آوری و مطالعه شدند. شناسایی این تاکسون‌ها با استفاده از روش‌های مورفومتریک و فیلوژنتیک انجام شد. در مجموع 21 صفت مورفولوژیک و روش‌های تاکزونومی عددی به منظور طبقه بندی 34 جمعیت از 13 ریخت‌گونه از این جنس مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین روابط فیلوژنتیک تاکسون‌های خالص سازی شده از طریق رسم درختچه فیلوژنتیک rRNA S16 و با استفاده از الگوریتم neighbor-joining مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه خوشه‌ای و تجزیه به مولفه‌های اصلی با استفاده از نرم افزار SPSS نشانگر گروه‌بندی مناسب جمعیت‌های متعلق به هر گونه و تفکیک آنها از دیگر گونه‌ها، تنها بر مبنای صفات ریختی ارزیابی شده بود. متغییرترین صفات ریختی ارائه شده در این بررسی عبارت بودند از: شکل کلنی؛ ساختار رشته؛ آپوهتروسیتیک یا پاراهتروسیتیک بودن رشته؛ جایگاه، شکل و تعداد اکاینت در رشته و نیز حضور یا عدم حضور غلاف ژلاتینی. نتایج حاصل از آنالیز فیلوژنتیک نیز حاکی از عدم کارایی آنالیزهای مبتنی بر سکانس‌های ژنی rRNA S16 در جداسازی تاکسون‌های متعلق به جنس‌های نزدیک به یکدیگر نظیر Anabaena, Wollea  و Trichormus  و نیز نشانگر قرابت ژنتیکی بسیار بالای این تاکسونها بود.

Keywords [Persian]

  • Anabaena
  • cluster analysis
  • factor analysis
  • morphospecies
  • numerical taxonomy

Files

History

  • Receive Date: 09 November 2013
  • Revise Date: 12 January 2014
  • Accept Date: 01 March 2014

Share

How to cite

Statistics