تاثیر pH بر رشد و ریخت‌شناسی سلولی جمعیت جلبک سبز (Chlorophyceae) Scenedesmus quadricauda

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

2 دانشجوی دکتری شیلات، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

10.22124/japb.2025.27051.1536

چکیده

در این مطالعه تراکم، رشد و تغییرات ریخت‌شناختی سلول‌ها در جمعیت جلبک سبز Scenedesmus quadricauda درpH های 6، 5/6 ، 7 و 8 در شرایط آزمایشگاهی بررسی شد. آزمایش به صورت یک طرح کاملا تصادفی به مدت 21 روز انجام شد. نتایج نشان داد که افزایش تراکم جمعیت S. quadricauda پرورش داده شده در pHهای 7 و 8 در طی آزمایش بیشتر از pHهای 6 و 5/6 بود. بالاترین میزان تراکم سلولی (103×7/442 سلول در میلی‌لیتر)، بیشترین میزان رشد ویژه (098/0 در روز) و کمترین زمان دو برابر شدن جمعیت (7 روز) در pH 8 به دست آمد. ریخت‌شناسی سلولی جمعیت S. quadricauda (بر اساس تعداد سلول‌ها در هر کلونی) در طی دوره آزمایش دچار تغییرات قابل‌ملاحظه‌ای شد. در pHهای 6 و 5/6 کلونی‌های دارای تنها یک سلول غالب بودند، در حالی که درpH های 7 و 8 کلونی‌های جمعیت عمدتا تمایل به بیش از یک سلول داشتند. همچنین یافته‌های این آزمایش نشان داد درصد کلونی‌های چهار سلولی در جمعیت رشد کرده در  pH 8 بیشتر از pHهای دیگر بود. به طور کلی، پاسخ S. quadricauda به افزایش pH موجب کاهش جمعیت تک‌سلولی‌ها و افزایش تشکیل کلونی‌های با بیش از یک سلول (عمدتا کلونی‌های چهار سلولی) شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Abe K., Imamaki A. and Hirano M. 2002. Removal of nitrate, nitrite, ammonium and phosphate ions from water by the aerial microalgae Trentepohlia aurea. Journal of Applied Phycology, 14: 129–134. doi: 10.1023/A:1023657310004
Alipour M., Fallahi M. and Valinassab T. 2014. Effect of pH and salinity on growth and bloom of Dunaliella sp. algae. International Journal of Marine Science and Engineering, 4(2): 107–111.
Bellinger E.D. and Sigee D. 2010. Freshwater Algae: Identification and Use as Bioindicators. John Wiley and Sons, UK. 271P.
Boyd C.E. 1979. Water Quality in Warmwater Fish Ponds. Craftmaster Printers Inc, USA. 359P.
Bronmark C. and Hansson L.A. 2000. Chemical communication in aquatic system: An introduction. Oikos, 88: 103–109. doi: 10.1034/ j.1600-0706.2000.880112.x
De La Noue J. and Proulx D. 1988. Biological tertiary treatment of urban wastewaters with chitosan-immobilized Phormidium. Applied Microbiology and Biotechnology, 29: 292–297. doi: 10.1007/BF009393 24
De Souza Santos K.R., Jacinavicius F.R. and Leite C. 2011. Effects of the pH on growth and morphology of Anabaenopsis elenkinii Miller (Cyanobacteria) isolated from the alkaline shallow lake of the Brazilian Pantanal. Fottea, 11(1): 119–126. doi: 10.5507/fot.2011.012
Delince G. 1992. The Ecology of the Fish Pond Ecosystem. Kluwer Academic Publishers, UK. 230P. doi: 10.1007/978
Gaysina L.A. 2024. Influence of pH on the morphology and cell volume of microscopic algae, widely distributed in terrestrial ecosystems. Plants, 13: 357. doi: 10.3390/plants13030357
Hamdy R.A. and Iltayef R.H. 2023. Effects of temperature and pH on the growth and vital products of the cyanobacteria species, Anabaena oryzae. Caspian Journal of Environmental Sciences, 2023: 1–6. doi: 10.22124/cjes.2023.6705
Heidari S., Farhadian O. and Mahboobi Soofiani N. 2011. Biomass production and ammonia and nitrite removal from fish             farm effluent by Scenedesmus quadricauda culture. Journal of Environmental Studies, 37(59): 15–28.
Kyong H., Jang M.H., Joo G.J. and Takamura N. 2001. Growth and morphological changes in Scenedesmus dimorphus induced by substances released from grazer, Daphnia magna and Moina macrocopa. Korean Journal of Limnology, 34: 285–291.
Lampert W., Rothhaupt K.O. and Von Elert E. 1994. Chemical induction of colony formation in a green alga (Scenedesmus acutus) by grazers (Daphnia). Limnology and Oceanography, 39: 1543–1550. doi: 10.4319/lo.1994.39.7.1543
Larsson P. and Dodson S. 1993. Chemicals communication in planktonic animals. Archive de Hydrobiologia, 129: 129–155. doi: 10.1127/archiv-hydrobiol/129/1993/1 29
Lavens P. and Sorgeloos P. 1996. Manual on the production and use of live food for aquaculture. FAO Fisheries Technical, Italy. 295P.
Lurling M. and Van Donk E. 1997. Morphological changes in Scenedesmus induced by infochemicals released in situ from zooplankton grazers. Limnology and Oceanography, 42: 783–788. doi: 10.4319/lo.1997.42.4.0783
Lynch M. 1980. Aphanizomenon blooms: Alternate control and cultivation by Daphnia pulex. American Society of Limnology and Oceanography, 3: 299–304.
Martinez M.E., Sanches S., Jimenes J.M., El Yousfi F. and Munoz L. 2000. Nitrogen and phosphorus removal from urban wastewater by the microalgae Scenedesmus obliqus. Bioresource Technology, 73: 263–272. doi: 10.1016/J.BCAB. 2013.09.003
Nichols H.W. 1973. Growth media- freshwater. P: 7–24. In: Stein J.R. (Ed.). Handbook of Phycological Methods- Culture Methods and Growth Measurements. Cambridge University Press, UK.
Nurafifah I., Hardianto M.A., Erfianti T., Amelia R., Maghfiroh K.Q., Kurnianto D., Siswanti D.U., Sadewo B.R., Putri R.A.E. and Suyono E.A. 2023. The effect of acidic pH on growth kinetics, biomass product-ivity, and primary metabolite contents of Euglena sp. Makara Journal of Science, 27(2): 3. doi: 10.7454/mss.v27i2.1506
Omori M. and Ikeda T. 1984. Methods in Marine Zooplankton Ecology. John Wiley and Sons Inc, USA. 332P.
Oswald W.J. 1988. Micro-algae and wastewater treatment. P: 691–707. In: Borowitzka M.A. and Borowitzka L.J. (Eds.). Microalgal Biotechnology. Cambridge University Press, UK.
Qiu R., Gao S., Lopez P.A. and Ogden K.L. 2017. Effects of pH on cell growth, lipid production and CO2 addition of microalgae Chlorella sorokiniana. Algal Research, 28: 192–199. doi: 10.10 16/j.algal.2017.11.004
Sommer U., Gliwicz Z.M., Lampert W. and Duncan A. 1986. The PEG-model of seasonal succession of planktonic events in fresh waters. Archiev de Hydrobiologia, 106: 433–477. doi: 10.1127/archiv-hydrobiol/106/1986/433
Tam N.F.Y. and Wong Y.S. 1989. Wastewater nutrient removal by Chlorella pyrenoidosa and Scenedesmus sp. Environmental Pollution, 58: 19–34. doi: 10.1016/ 0269-7491(89)90234-0
Trainor F.R. 1992. Cyclomorphosis in Scenedesmus armatus (Chlorophyta): An ordered sequence of ecomorph development. Journal of Phycology, 28: 553–558. doi: 10.11 11/j.0022-3646.1992.00553.x
Van Donk E., Lurling M., Hessen D. O. and Lokhorst G.M. 1997. Altered cell morphology in nutrient-deficient phytoplankton and its impact on grazers. Limnology and Oceanography, 42: 357–364. doi: 10.4319/lo.1997.42.2. 0357
Verity P.G. and Smetacek V. 1996. Organism life-cycles, predation and the structure of marine pelagic ecosystems. Marine Ecology Progress Series, 130: 277–293. doi: 10.3354/meps130277
Von Elert E. and Franck A. 1999. Colony formation in Scenedesmus: Grazer-mediated release and chemical features of the info-chemical. Journal of Plankton Research, 21: 789–804. doi: 10.102 3/A:1024414515222
Wasmund N. 1992. Temperature and salinity demand of Scenedesmus abundans (Kirchn.) Chod. and Scenedesmus obliquus (Turp) Kutz. (Chlorophyceae). Limnologia, 22: 249–263.
Yalcin T., Naz M. and Turkmen M. 2006. Utilization of different nitrogen sources by cultures of Scenedesmus acuminatus. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 6: 123–127.
Yang J., Li B., Zhang C. and Luo H. 2016. PH-associated changes in induced colony formation and growth of Scenedesmus obliquus. Fundamental and Applied Limnology, 187: 241–246. doi: 10.1127/fal/2016/0846
Yang Z., Kong F., Yang Z., Zhang M., Yu Y. and Qian S. 2009. Benefits and costs of the grazer-induced colony formation in Microcystis aeruginosa. International Journal of Limnology, 45: 203–208. doi: 10.10 51/limn/2009020
Yu H., Kim J., Rhee C., Shin J., Shin S.G. and Lee C. 2022. Effects of different pH control strategies on microalgae cultivation and nutrient removal from anaerobic digestion effluent. Microorganisms, 10: 357. doi: 10.3390/microorganisms100203 57
Zhang Y., Ren L. Chu H. Zhou X. Yao T. and Zhang Y. 2019. Optimization for Scenedesmus obliquus cultivation: The effects of temperature, light intensity and pH on growth and biochemical composition. Microbiology and Biotechnology Letters, 47(4): 614–620. doi: 10.4014/mbl.1906.06005