ИСТИНА

К пикофитопланктону (ПФ) относят цианобактерии и эукариотные водоросли с размерами клеток менее 3 мкм. ПФ - это важнейший компонент фитопланктонного сообщества. В периоды низкого обилия нано- (3 – 20 мкм) и микрофитопланктона (20 – 200 мкм) пикоформы могут давать основной вклад в суммарную биомассу и продукцию фитопланктона. В состав арктического ПФ входят цианобактерии и пикоэукариотные водоросли. Согласно литературным данным, пикоцианобактерии в полярный водах представлены почти исключительно родом Synechococcus, тогда как видовое разнообразие пикоэукариот гораздо выше и исчисляется несколькими десятками видов, относящихся к разным отделам водорослей. Определение пикопланктонных форм эукариотных водорослей до вида из-за их мельчайших размеров возможно только на основе молекулярно-генетических методов. В Белом море данные о видовом составе пикоэукариот до настоящего времени отсутствовали. Работу проводили в Ругозерской губе Кандалакшского залива Белого моря в марте 2013 г. Пробу подледной воды объемом 10 л предварительно профильтровывали через ядерные фильтры с диаметром пор 2 мкм (для удаления крупного фитопланктона. Полученный фильтрат пропускали через юнит Sterivex (Millipore, Durapore) с диаметром пор 0.2 мкм, юнит заполняли лизирующим буфером, замораживали и хранили в жидком азоте. Дальнейшего анализ проводили в лаборатории геносистематики растений НИИ Физико-химической биологии им. А.Н.Белозерского МГУ совместно с кафедрой гидробиологии биологического факультета. Для экстракции ДНК использовали набор «Nucleospin Plant» (Macherey-Nagel, Germany). Для прочтения полных нуклеотидных последовательностей 18S рДНК использовался классический метод секвенирования ДНК по Сэнгеру. Полученные ПЦР - продукты были очищены в агарозном геле от праймеров, выделены из агарозы и клонированы в плазмиду pTZ57RT c помощью TA Cloning Kit (Invitrogen). После трансформации клеток E.coli (штамм XL1-Blue) скрининг колоний проводился с помощью праймеров, комплементарных концам гена 18S pРНК. Последующий анализ клонов путем их рестрикции мелкощепящими рестриктазами и отбор различающихся по длине фрагментов электрофорезом в 2% агарозе позволил секвенировать неидентичные варианты последовательностей. Секвенирование проводилось на базе ЦКП «Геном». Всего было получено 70 нуклеотидных последовательностей генов 18S rRNA. BLAST анализ показал, что 68 последовательностей соответствуют археям, пикозоа или пикобилифитам, а также разным группам гетеротрофных простейших. Например, одна из последовательностей на 98% была сходна с последовательностью морской гетеротрофной разножгутиковой флагелляте Incisomonas marina (JN848814), выделенной из литорали у берегов Новой Шотландии. Еще одна последовательность на 99 % сходна с последовательностью гетеротрофной нанофлагелляты Paraphysomonas sp. (JQ967323). Представленность в пробе гетеротрофных простейших может свидетельствовать о значимости микробной пищевой цепи в функционировании подледного планктона в ранневесенний период. Шесть филотипов имели сходство (от 93 до 99%) с нуклеотидными последовательностями некультивируемых морских страменопилов, обнаруженных как в Антарктике, так и в прибрежных атлантических водах Канадской Арктики (AF290063, KC583005, FR874492, KC488521, KC488521, FJ431467). Один филотип оказался полностью идентичен пикоэукариотной фотоавтотрофной водоросли Mantoniella squamata: 100 % сходства с клоном JF698784 и 99% сходства с клоном EU143436. Mantoniella squamata (Manton et Parke) Desikachary - зеленая водоросль семейства Mamiellophyceae, широко распространенный вид, обитающий как в полярных, так и умеренных водах. Еще один филотип оказался полностью идентичен пикоэукариотной фотоавтотрофной водоросли Micromonas pusilla (Chlorophyta, Mamiellophyceae). Выделенной из северо-западного побережья Мексиканского залива. С учетом происходящих в арктическом регионе изменений абиотических условий, ведущих к усилению стратификации и снижению обеспеченности фитопланктона биогенными элементами, следует ожидать возрастание роли пикоформ в создании первичной продукции, и увеличение доли мельчайших фотоавтотрофов в суммарной биомассе фитопланктона. Это обусловливает актуальность и необходимость дальнейших исследований планктонных пиководорослей Белого моря.