Dictyochloropsis
Dictyochloropsis är ett släkte av encelliga grönalger från phylum Chlorophyta . Detta släkte består av frilevande alger som har en retikulerad (nätliknande) kloroplast som varierar något i morfologi mellan arterna, och som när de är mogna alltid saknar en pyrenoid . Dictyochloropsis är asexuell och förökar sig med autosporer .
klassificerades många arter av det morfologiskt likartade släktet Symbiochloris felaktigt till detta taxon. Dessa arter omklassificerades nyligen på basis av molekylära DNA-analyser .
Dictyochloropsis finns i terrestra miljöer över hela världen, men kan leva och växa i sötvattenmiljöer också. Nyligen har det skett lovande forskning för att odla Dictyoclorpsis i kultur för produktion av biobränslen .
| Dictyochloropsis | |
|---|---|
| Vetenskaplig klassificering | |
| (orankad): | Viridiplantae |
| Division: | Chlorophyta |
| Klass: | Trebouxiophyceae |
| Beställa: | Trebouxiales |
| Familj: | Trebouxiaceae |
| Släkte: |
Dictyochloropsis Geitler (1966) |
| Arter | |
|
|
Etymologi
Namnet Dictyochloropsis kommer från det grekiska språket . Prefixet "dictyo" kommer från det grekiska ordet "δίκτυο" eller "díktyo" som betyder "nätverk", vilket hänvisar till den nätliknande kloroplasten som finns i detta släkte . Det mediala "-kloro-" kommer från "χλωρός" eller "kloros" som betyder "färgen grön" på grund av det gröna pigmentet , klorofyll , som färgar algerna. Suffixet "-opsis" kommer från "ὄψις" eller "opsis", vilket grovt översätts till "utseende", "syn" eller "utseende". Således betyder " Dictyochloropsis " när det översätts från dess grekiska rötter "nätverk av grönt utseende", en korrekt beskrivning av de gröna algerna som kännetecknas av dess nätformiga gröna kloroplast.
Kunskapshistoria
Dictyochloropsis identifierades först som ett släkte 1966 av Lothar Geitler , som definierade det som en encellig grön alg med en komplex kloroplast som reproducerar med autosporer . Geitlers observationer var inte fullständiga, han var osäker på om han hade definierat det nya släktet korrekt, och han begärde kompletterande observationer från andra vetenskapsmän för att försöka definiera taxonet ytterligare.
I början av 1980-talet använde Elisabeth Tschermak-Woess Geitlers definition för att klassificera flera arter av licheniserade grönalger under samma taxon . Vissa av dessa alger förökar sig dock med zoosporer eller aplanosporer , vilket inte stämmer överens med Geitlers observationer.
År 2014 använde Francesco Dal Grande mikrosatellitmarkörer för att upptäcka att Dictyochloropsis som tidigare definierats var polyfyletisk och bildade två distinkta klader . Den första kladden består uteslutande av frilevande alger som förökar sig med autosporer . Den andra kladden inkluderade licheniserade såväl som frilevande alger som förökar sig med hjälp av zoosporer eller aplanosporer . Organismer i båda kladerna har liknande morfologier och livscykler , och det är därför de ursprungligen klassificerades i detta polyfyletiska släkte.
2016, Pavel Skaloud et al. flyttade Dictyochloropsis licheniserade arter till släktet Symbiochloris baserat på data från fylogenetisk analys av 18S rRNA-genen . Som ett resultat omdefinierades Dictyochloropsis till sin nuvarande monofyletiska betydelse.
Habitat och ekologi
Dictyochloropsis är en ekologiskt viktig alg som oftast lever som epifyt eller i jord . Även om arter i phylum Chlorophyta huvudsakligen lever i sötvattensmiljöer , finns Dictyochloropsis vanligtvis i terrestra miljöer. Denna alg livnär sig inte, den använder fotosyntes för att skapa sin energi, och den lever därför bara i livsmiljöer med tillgång till ljus.
Arter har hittats och odlats från platser över hela världen, inklusive Tjeckien , Malaysia , Österrike , Tyskland , Japan , Pakistan , Ukraina och Indonesien . Habitater som Dictyochloropsis har odlats från inkluderar jord, trädbark och hårda ytor som stenar och betong.
Dictyochloropsis kan också överleva och växa i sötvattensmiljöer. När de är isolerade Dictyochloropsis- kulturer vanligtvis i näringsrika sötvattensmiljöer.
Beskrivning
Morfologi
Medlemmar av Dictyochloropsis är frilevande , encelliga grönalger . Deras celler saknar flageller och är klotformade i alla livscykelstadier. I detta släkte kan unga celler från autosporer vara så små som 6 μm i diameter , och de största arterna växer upp till 50 μm i diameter innan de reproducerar sig . Cellen är ofta omgiven av ett tjockt hölje av slem när den är mogen. Deras kloroplast ger Dictyochloropsis- celler sin karakteristiska gröna färg.
Deras stora, nätformiga kloroplast är en nyckelkaraktär som används för att identifiera detta släkte . I vissa ontogenetiska stadier bildar kloroplasten lober i ett parallellt arrangemang. När kloroplasten är mogen saknar den en pyrenoid . Kloroplastmorfologi kan variera mellan medlemmar av Dictyochloropsis vid samma livscykelstadium och används ofta för att identifiera specifika arter inom detta släkte . Till exempel har unga D. splendida -celler parietalkloroplaster, medan unga D. asterochlorodies- celler har asteroidkloroplaster.
Dictyochloropsis celler är unnucleate . Deras kärna är placerad centralt i cellen, och ofta närmar sig kloroplasten och omger den. När celler växer och producerar klorofyll är kärnan ofta svår att se genom den stora kloroplasten. Ändå, när höga delar av celllumen fylls med klar cytoplasma , avslöjas kärnan.
Livscykel
Dictyochloropsis förökar sig asexuellt uteslutande med hjälp av autosporer , som till stor del liknar modercellen . Olika arter producerar någonstans mellan 4 och 16 autosporer varje gång de reproducerar sig. Reproduktion med autosporer är ett av de viktigaste sätten att skilja Dictyochloropsis från det morfologiskt liknande Symbiochloris- taxonet .
När Dictyochloropsis- celler förbereder sig för att reproducera sig, kan kärnan först delas intracellulärt beroende på antalet autosporer som kommer att produceras. Antalet kärndelningar före celldelning dikterar antalet sporer som kommer att produceras, detta kan variera även mellan individer i samma art . Därefter autosporer inuti modercellens mucilage som bildar ett autosporangium . När sporerna bildas sönderfaller autosporangiet genom att spricka eller lösas upp, beroende på art.
När Dictyochloropsis- celler förbereder sig för att dela sig sker flera intracellulära förändringar i kloroplasten . Kloroplastens lober vidgas, blir tätare och ljusare i färgen vid cellens kanter och lösare och mörkare i mitten. Denna förändring indikerar att tylakoider grupperar sig i lumen . Slutligen kloroplastens lober samman till en enda, mer kompakt, granulär struktur som omger kärnan och delar sig i två delar. När modercellen delar sig i autosporer produceras flera kloroplaster för de resulterande cellerna.
Under reproduktionen blir kloroplasten kortvarigt enskiktad . När cellen sedan växer, genomgår kloroplasten längsgående delning och producerar de karakteristiska skiktade loberna.
Praktisk betydelse
Odling av alger är ett av de mest lovande områdena för att generera biobränslen , på grund av deras snabba tillväxthastighet och minimala näringsbehov . Dictyochloropsis har ansetts vara en potentiell kandidat att odlas för produktion av biobränslen som biodiesel , bioetanol och bioväte . När den odlas under optimala förhållanden (20-30 °C i BG11- tillväxtmedium ), producerar Dictyochloropsis 21,8 % biodiesel per gram biomassa , 175 μmol bioväte ( mg chl a h−1)−1) och 0,236 g L−1 h− 1 bioetanol . Intressant nog producerar Dictyochloropsis mer bioväte när det inkuberas utan glukos , snarare än med det.