SAGGI FINALIZZATI ALLA COLTIVAZIONE IN LABORATORIO

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SAGGI FINALIZZATI ALLA COLTIVAZIONE IN LABORATORIO
Biol. Mar. Mediterr. (2012), 19 (1): 267-268
B. Rumi1, S. Caronni, P. Panzalis2, A. Navone2, A. Ghiani, S. Citterio
Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente, Università di Pavia, Pavia, Italia.
[email protected]
1
Dipartimento di Scienze dell’Ambiente e del Territorio, Università di Milano-Bicocca,
P.zza della Scienza, 1 - 20126 Milano, Italia.
2
Area Marina Protetta di Tavolara Punta Coda Cavallo, Olbia, Italia.
SAGGI FINALIZZATI ALLA COLTIVAZIONE
IN LABORATORIO DELLA MICROALGA BENTONICA
CHRYSOPHAEUM TAYLORII LEWIS & BRYAN
CULTIVATION ASSAYS OF THE BENTHIC MICROALGA
CHRYSOPHAEUM TAYLORII LEWIS & BRYAN IN LABORATORY
Abstract - Since September 2011 some cultivation assays of the benthic marine microalga
Chrysophaeum taylorii Lewis & Bryan (Pelagophyceae) have been conducted in vitro in order to detect
the best medium for successful cultivation and culture maintenance. To the purpose, both solid and liquid
media were obtained using different recipes and tested under laboratory conditions.
Key-words: laboratory culture, algae, culture media, nutrients, substrata.
Introduzione - Le conoscenze su molti aspetti dell’ecologia e della biologia della
microalga bentonica alloctona Crysophaeum taylorii Lewis & Bryan, recentemente
insediatasi in diverse zone del Mediterraneo (Aktan e Topaloğlu, 2011), sono assai
carenti e frammentarie (Caronni et al., 2009) e non sono disponibili in letteratura
informazioni sul suo ciclo vitale. L’allestimento in laboratorio di culture pure
della microalga consentirebbe di approfondire tali conoscenze e comprendere
i meccanismi alla base delle sue fioriture e della produzione della mucillagine
secreta dalle sue cellule. Al fine di individuare il mezzo di coltura più idoneo alla
crescita di C. taylorii in vitro e al mantenimento della coltura, sono stati condotti
in laboratorio alcuni saggi utilizzando differenti terreni solidi e liquidi.
Materiali e metodi - Le cellule di C. taylorii utilizzate per l’allestimento delle
colture sono state isolate da campioni raccolti nell’Area Marina Protetta Tavolara
Punta Coda Cavallo nel settembre del 2011. I terreni di coltura testati sono stati:
acqua di mare naturale filtrata, Gamborg B5 (Gamborg et al., 1968), f/2 (Guillard,
1975) (in tre varianti arricchite con fosforo, potassio e vitamine rispettivamente) e
MNK (Noël et al., 2004). Sono stati preparati terreni solidi con l’agente gelificante
AGAR e terreni liquidi con o senza aggiunta di ciottoli. Dopo l’inoculo delle cellule
in condizioni di sterilità, i terreni sono stati trasferiti in una camera di crescita con
illuminazione continua e temperatura controllata (22 °C), come suggerito per specie
planctoniche da Pistocchi et al. (2010). Lo sviluppo di C. taylorii è stato monitorato
settimanalmente.
Risultati - I primi risultati sono stati ottenuti dopo circa un mese dall’inoculo,
quando nelle colture allestite con acqua di mare filtrata e con i terreni f/2
(indipendentemente dai composti aggiunti) e MNK sono state individuate le prime
cellule di C. taylorii. In f/2 la coltura è risultata contaminata da Bacillariophyceae,
chiaramente distinguibili già a due settimane dall’inoculo e abbondanti soprattutto
nei mezzi liquidi. Negli altri due terreni la coltura è risultata composta per lo
più da C. taylorii. Non sono state, invece, individuate cellule della microalga in
Gamborg B5, nel quale si sono sviluppate solo Bacillariophyceae. Relativamente
ai terreni preparati con acqua di mare, C. taylorii è apparsa più abbondante
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B. Rumi, S. Caronni, P. Panzalis, A. Navone, A. Ghiani, S. Citterio
nei terreni liquidi, indipendentemente dalla presenza di ciottoli, sia ad un mese
dall’inoculo sia durante le successive osservazioni. In MNK, invece, la densità di
C. taylorii è risultata molto simile su tutte e tre le tipologie di terreno considerate.
La dimensione media delle singole cellule è apparsa omogenea in tutte le colture
(~17 μm di lunghezza e 9 μm di larghezza) e, nonostante sia andata lievemente
aumentando nel periodo di monitoraggio, si è mantenuta decisamente inferiore
rispetto a quella osservata in ambiente naturale nella zona di prelievo (25-30 μm
di lunghezza e 14-17 μm). Sia in acqua di mare naturale filtrata sia in MNK sono
state riconosciute cellule di C. taylorii morfologicamente differenziate; oltre a
cellule con la caratteristica forma ovale leggermente allungata – che ricorda quella
del frutto del fico – sono state osservate anche cellule di forma tondeggiante,
comunque attribuibili alla specie. Le colture in acqua di mare naturale filtrata
e MNK si sono mantenute fino a due mesi dopo l’inoculo, quando il numero
di cellule ha iniziato a ridursi notevolmente; quelle in f/2, invece, sono apparse
dominate da Bacillariophyceae già a un mese e mezzo circa dall’inoculo.
Conclusioni - I risultati ottenuti suggeriscono che per l’allestimento di colture
in vitro di C. taylorii siano adatti sia il terreno MNK, specifico per il fitoplancton
oceanico (Harrison e Berges, 2005) sia l’acqua di mare naturale filtrata, fino
ad ora raramente utilizzata per colture simili (Harrison e Berges, 2005).
Particolarmente interessanti appaiono le differenti caratteristiche morfologiche
osservate tra cellule in coltura (piccole e di forma varia) e in ambiente naturale
(più grandi ed esclusivamente a forma a fico). Sono tuttavia necessarie indagini
più approfondite per appurare se tali differenze siano il risultato dei cambiamenti
che spesso interessano le cellule in coltura (Pistocchi et al., 2010) o se invece
rappresentino fasi diverse del ciclo vitale, come osservato per altre microalghe
(Hillebrand et al., 1999).
Bibliografia
AKTAN Y., TOPALOĞLU B. (2011) - First record of Chrysophaeum taylorii Lewis & Bryan and
their benthic mucilaginous aggregates in the Aegean Sea (Eastern Mediterranean). J. Black
Sea/Medit. Environ., 17 (2): 159-170.
CARONNI S., CASU D., CECCHERELLI G., LUGLIÈ A., NAVONE A., OCCHIPINTI
AMBROGI A., PANZALIS P., PINNA S., SATTA C., SECHI N. (2009) - Distribuzione e
densità della microalga bentonica Chrysophaeum taylorii Lewis & Bryan nell’Area Marina
Protetta di Tavolara Punta Coda Cavallo. Biol. Mar. Mediterr., 16 (1): 250-251.
GAMBORG O., MILLER R., OJIMA K. (1968) - Nutrient requirement suspensions cultures of
soybean root cells. Exp. Cell Res., 50 (1): 151-158.
GUILLARD R.R.L. (1975) - Culture of phytoplankton for feeding marine invertebrates. In: Smith
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26-60.
HARRISON P.J., BERGES J.A. (2005) - Marine culture media. In: Andersen R.A. (ed), Algal
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HILLEBRAND H., DÜRSELEN C.D., KIRSCHTEL D., POLLINGHER U., ZOHARY T. (1999) Biovolume calculation for pelagic and benthic microalgae. J. Phycol., 35: 403-424.
NOËL M.H., KAWACHI M., INOUYE I. (2004) - Induced dimorphic life cycle of a coccolithophorid,
Calyptrosphaera sphaeroidea (Prymnesiophyceae, Haptophyta). J. Phycol., 40: 112-129.
PISTOCCHI R., GUERRINI F., BERAN A., CAROPPO C., PENNA A., SAINO R. (2010) Isolamento e metodi di coltura di microalghe e cianobatteri. In: Socal G., Buttino I., Cabrini
M., Mangoni O., Penna A., Totti C. (eds), Metodologie di studio del plancton marino. ISPRA,
Roma: 253-265.