بررسي امكان خوگيري سيانوباكتريوم Lyngbya obscura به شرايط دمايي مداوم و شوك‌هاي دمايي افراطي پايين

Study on the feasibility of the cyanobacterium Lyngbya obscurato acclimation to constant thermal condition and extreme low temperature shocks

در اين پژوهش، هدف بررسي امكان خوگيري سيانوباكتريوم Lyngbya obscura به شرايط دمايي مداوم پايين (10 درجه سانتي‌گراد)، افراطي پايين (انجماد) و شوك‌هاي دمايي فوق افراطي پايين (16- درجه سانتي‌گراد) بود. نمونه برداري از شاليزارهاي استان گلستان در طي يك دوره يكساله انجام گرفت. پس از تخليص و شناسايي، سيانوباكتريوم Lyngbya obscura تحت شدت نور 2 ميكرومول كوانتا بر مترمربع در ثانيه، دماي 28 درجه سانتي‌گراد و روشنايي سفيد مداوم قرار گرفت. تيمارهاي دمايي به صورت جداگانه اعمال گرديد. تيمار 16- درجه سانتي‌گراد، به ‌مدت 30 دقيقه در روز اعمال گرديد. در هر مورد بقا، رشد، نرخ رشد ويژه، محتواي كلروفيل، رنگيزه‌هاي كاروتنوييدي، فيكواريترين، فيكوسيانين، آلوفيكوسيانين به صورت در شيشه و در زيوه بررسي گرديد. نتايج نشان داد كه نمونه بقاي خود را در هر سه حالت حفظ مي كند. محتواي كلروفيل و فيكو بيلي پروتيين‌ها، بخصوص فيكواريترين در شرايط فوق افراطي و پايين دمايي اختلاف معني‌داري از خود نشان ندادند. در دماي انجماد نمونه تا روز پنجم رشد منفي داشت وليكن توانست رشد خود را بازيابي كند. سيستم فتوسنتزي نمونه در هر سه تيمار كارايي خود را از دست نداد. محتواي كاروتنوييدي تحت تاثير شوك‌هاي فوق افراطي دمايي تغيير معني‌دار نكرد. روي هم رفته نمونه مذكور، داراي ويژگي‌هاي جالب توجه براي مقابله با دماي پايين است كه مي‌تواند جهت توليد انبوه در زمين‌هاي كشاورزي استان گلستان و نيز تلقيح احتمالي به ديگر زمين‌هاي كشاورزي براي مقابله با آسيب‌هاي دمايي پايين، نظير زمستان‌هاي سرد و طولاني، مورد توجه قرار گيرد. واژگان كليدي: اكوفيزيولوژي، دما، خوگيري، سيانوباكتري، شاليزار، گلستان، لينگبيا

The aim of this research was to study the possibility of acclimation of the soil cyanobacterium Lyngbya obscura to constant low temperature (10 0C), extreme low temperature (0 0C) and super extreme low thermal shocks (-16 0C). Sampling has been performed from paddy-fields of Golestan province during one year period. After purification and identification, cyanobacterium Lyngbya obscura was incubated under 2 micro mol photon.m-2.s-1, 280C and continuous white irradiation. Thermal treatments were operated, separately. Treatment -160C was applied for 30 minutes per day. Survival, growth, growth specific rate, chlorophyll, carotenoides, phycoerythrin, phycocyanin, allophycocyanin was evaluated as invitro and by in vivo absorption spectrum. Results showed that the strain survived in all treatments. The content of chlorophyll and phycobiliprotein, especially phycoerythrin, showed no significant change at low and extreme low temperatures. The species showed negative growth pattern till 5th days after inoculation in freezing temperature, however, recovered its growth thereafter. Photosynthetic system maintained its activity in all temperatures. Carotenoide contents showed no significant difference at super extreme low thermal shocks. Overall, this strain has the interesting characteristics to combat low temperatures, which can be considered for batch production in the farms of Golestan province and inoculation as a potent defense system against low temperature stress conditions like long cold winters. Keywords: Acclimation,Cyanobacteria, Ecophysiology,Golestan, Lyngbya, Paddy-fields, Temperature.