Vliv kultivačních podmínek na lipidové složení rozsivek a srovnání polárních a temperátních kmenů

Abstract

Diatoms (Bacillariophyceae) represent one of the most important groups of photosynthetic microorganisms, playing a key role in global biogeochemical cycles and contributing significantly to Earth's primary production. Compared to other groups of algae, they thrive exceptionally well in polar regions. Their ability to adapt to extreme environmental conditions, particularly in polar regions, has been the subject of intensive research. Lipids, especially fatty acids, are essential components of cell membranes and storage structures. The total amount and relative proportions of individual fatty acids influence membrane fluidity, energy metabolism, and, consequently, stress tolerance. However, some adaptation mechanisms have not yet been well described, or it is unclear how widely shared they actually are among diatoms. In this study, six freshwater benthic diatom strains - three from polar and three from temperate regions - were cultivated under five experimental regimes combining different stressors: low temperature (4 řC), nitrogen starvation, prolonged darkness, and their combinations, and a control regime. Chlorophyll autofluorescence (F0) and maximum quantum yield of photosystem II were measured throughout cultivation, and finally, fatty acid profiles were analysed. At the same time, cultures were...

Rozsivky (Bacillariophyceae) představují jednu z nejvýznamnějších skupin fotosyntetizujících mikroorganismů, které hrají klíčovou roli v globálních biogeochemických cyklech a významně přispívají k celkové primární produkci na Zemi. Ve srovnání s jinými skupinami řas se jim mimořádně dobře daří v polárních oblastech. Jejich schopnost adaptace na extrémní podmínky prostředí, zejména v chladném klimatu, je předmětem intenzivního výzkumu. Lipidy, a zejména mastné kyseliny, jsou důležitou součástí buněčných membrán a zásobních struktur. Celkové množství a podíl jednotlivých mastných kyselin ovlivňují fluiditu membrán, energetický metabolismus a v důsledku odolnost vůči stresu. Některé adaptační mechanismy však nejsou dosud dobře popsány nebo u nich není jasné, jak široce sdílené mezi rozsivkami vlastně jsou. V této práci bylo kultivováno šest sladkovodních bentických kmenů rozsivek (5 z rodu Nitzschia a jedna z rodu Frailaria), tři z polárních a tři z temperátních oblastí, v pěti experimentálních režimech kombinujících různé stresory: nízkou teplotu (4 řC), absenci dusíku, dlouhodobé zatemnění a jejich kombinaci, vedle kontrolního režimu (12 řC). Během kultivace byla měřena autofluorescence chlorofylu (F0) a maximální kvantový výtěžek fotosystému II a na závěr byly analyzovány profily mastných kyselin....