تعیین خط شناسه مولکولی جلبک Microcystis aeruginosa (Kützing) Kützing 1846 دریاچه سد ارس با استفاده از ژن ITS-2

امروزه به علت افزایش جمعیت و فعالیتهای انسانی و نیز به واسطه ورود پساب های شهری، روستایی و روانابهای کشاورزی در منابع آب، اکوسیستم های آبی در معرض آلودگی شدید قرار گرفته اند. فیتوپلانکتونها گروهی از جلبکهای غوطه ور در آب هستند که نقش مهمی در تامین مواد غذایی و اکسیژن برای سایر جانداران، تثبیت ازت و دی اکسیدکربن دارند. این موجودات به عنوان تولید کنندگان اولیه در اکوسیستمهای آبی محسوب می شوند. آنها در زیستگاههای آبی مختلف در تمام جهان یافت می شوند و تحت تاثیر عوامل محیطی نظیر اسیدیته، نور و دما بوده و در تعیین میزان آلودگی آب مورد استفاده قرار می گیرند. جلبکها در اکوسیستم های مختلف آبی برای ارزیابی کیفیت آب یا میزان آلودگی آب مورد استفاده قرار می گیرند. ترکیب و تراکم فیتوپلانکتونی به عنوان یک نشانگر مکمل میزان تروفی آب قابل استفاده است. جوامع فیتوپلانکتونی نشان دهنده تغییرات محیطی بلندمدت و کوتاه مدت در اکوسیستمهای آبی می باشند. از مسایل و مشکلات بارز اکولوژیک آب ها مخصوصا آب های آشامیدنی شکوفا شدن یا ازدیاد بیش از حد جمعیت بعضی از گونه های سبز-آبی است که کاهش اکسیژن آب و در مواردی آزاد کردن سم و مسمومیت جدی و مرگ ومیر آبزیان و انسان را در پی دارد.به علاوه، بسیاری از سیانوباکتریهای ایجاد کننده شکوفایی مضر متابولیت های ثانویه سمی تولید می کنند که می تواند مسمومیت جدی در پستانداران (شامل انسان) ایجاد نماید. جنس Microcystis یکی از مهمترین سیانوباکتریهای تولید کننده بلوم یا شکوفایی در سیستم های آبی بشمار می رود. جمعیت های مختلف این جنس باعث ایجاد شکوفایی در سیستم های آبی می شوند و همین امر موجب مورد توجه قرار گرفتن آنها در سالهای اخیر شده است. گونه های مختلف این جنس در آبهای شیرین ساکن و برخوردار از شرایط یوتروف موجود در تمام دنیا گسترش یافته اند و چندین گونه از آنها از قابلیت تولید سم نیز برخوردارند. جنس Microcystis از سیانوباکتریها طبق معیارهای ژنتیکی (توالی مولکولی 16S rRNA) مشخص و تعریف شده است، ولی طبقه بندی آن در سطح پایین تر از جنس مبهم است و وجود گونه های مورفولوژیکی سنتی آن مورد تردید می باشد. با این وجود، جمعیت های این جنس شکوفایی یا بلوم های شدیدی در آبهای یوتروف در سراسر جهان بوجود می آورند و جمعیتهای متعددی از آن سم تولید می کنند. بنابراین، شناسایی تنوع طبیعی آن در سطح پایین تر از جنس از اهمیت خاصی برخوردار است. با این وجود، چندین خصوصیت انواع ریختی Microcystis که به عنوان گونه های سنتی طبقه بندی شده اند، واقعا وجود داشته و مکررا در مناطق مختلف جهان مشاهده می شوند. در حال حاضر آنها را می توان تنها به طور سنتی به عنوان ریخت گونه (گونه های ریختی ( در نظر گرفت که به یک ژنوتیپ متعلق بوده و اکولوژی مشابهی دارند. چنین گونه های سنتی با صفات فنوتیپی و اکوفیزیولوژیکی مشخص را نمی توان به طور کامل حذف کرد. شناسایی آنها برای مطالعات اکولوژیکی، اکوتوکسیکولوژیکی و غیره مفید و ضروری است. ژن جداکننده نسخه برداری شده داخلی (ITS) قطعه ای از ژنوم است که بین ژنهای 16S rRNA و 23S قرار دارد. این ژن نسبت به ژن 16S rRNA از میزان بالایی از عدم تجانس (Heterogeneity) برخوردار بوده و بنابراین امکان شناسایی بسیاری از جنس های سیانوباکتریها توسط آن وجود دارد.سد ارس در شمال غرب ایران واقع شده و نقش مهمی از نظر شیلاتی، تامین آب آشامیدنی، کشاورزی و فعالیت های تفریحی در این ناحیه دارد. این پروژه با هدف زیر انجام گرفت: بررسی مولکولی جمعیت های جلبک Microcystis به وسیله ITS در سد ارس.نمونه های لازم برای آنالیز های مولکولی از 10 ایستگاه نمونه برداری در 25 مرداد 1393 تهیه گردید. نمونه های لازم برای بررسی مولکولی Microcystis در هر ایستگاه از دو عمق متفاوت (آب سطحی و عمق یک متری از سطح آب) جمع آوری شدند و در داخل ظروف جداگانه تهیه و بدون تیمار اولیه به آزمایشگاه منتقل گردید. همچنین برای شناسایی مورفولوژیک گونه (های) Microcystis تصاویر میکروسکوپی آن از ایستگاههای مختلف برای پروفسور Komárek ارسال شد و مورد تایید قرار گرفت. انجام الکتروفورز با استفاده از پرایمرهای اختصاصی سیانوفیسه توانست وجود جلبکهای سیانوفیسه در نمونه های ایزوله شده مورد تایید قرار دهد. در راستای بررسی تنوع نوکلیوتیدی باندهای حاصل ژل الکتروفورز DGGE انجام شد. همچنین به منظور تایید صحت باندهای حاصل از تکرارهای فوق تعیین توالی باندهای حاصل در 10 نمونه صورت پذیرفت. نتایج این بررسی نشان دهنده وجود 3 گونه از جلبکهای سیانوفیسه در بین نمونه ها بود که از نظر ژنتیکی اختلاف زیادی با گونه های شناخته شده در بانک ژنی بودند.