Научно-образовательный центр коллективного пользования «Коллекция диатомовых водорослей Мирового океана»
Основой Научно-образовательного центра коллективного пользования ФИЦ ИнБЮМ "Коллекция диатомовых водорослей Мирового океана" является коллекция клоновых культур микроводорослей отдела Bacillariophyta. В коллекции представлены преимущественно морские виды диатомовых в виде живых культур, которые содержатся в основном на жидких средах, регулярно пересеваются. Происхождение культур охватывает, помимо Черного моря, отдельные регионы всех океанов, а для пресноводных видов отдельные регионы по всей Евразии. По числу штаммов диатомовых, содержащихся в виде живых культур в фазе активного роста, коллекция является уникальной и не имеет аналогов ни в отечественной, ни в зарубежной практике. Основное назначение (направленность) коллекции состоит в изучении жизненных циклов, систем скрещивания, пола, полового воспроизведения и других проблем репродуктивной биологии диатомовых водорослей и связанных с этим вопросов, включая установление видовых границ, изучение распространения и биогеографии, эволюционных отношений, иных фундаментальных аспектов, а также прикладных вопросов (культивирование, скрининг продуцентов веществ, значимых для человека и для природных сообществ в плане экологической безопасности), отбор и сохранение штаммов пригодных для биотехнологического использования (биологически активные вещества, корма, биоэнергетика, фармацевтика, фотоника и т.д.).
Первичное целевое назначение культивируемых в коллекции штаммов состоит в проведении фундаментальных научных исследований. Коллекция может быть использована в научно-образовательном процессе, а также с целью практического применения (биотехнология, аквакультура и др.).
ЦКП призван решать следующие задачи:- Поддержание в живом состоянии имеющихся в коллекции штаммов
- Пополнение коллекции новыми штаммами диатомовых
- Оптимизация методики культивирования в отношении конкретных штаммов диатомовых
- Определение таксономического положения и паспортизация коллекционных штаммов
- Обеспечение пользователей материалом для исследований и участие в проводимых исследованиях
- Презентация коллекции, лекционно-информационная и научно-образовательная деятельность
- Целевое выделение штаммов диатомовых из природных популяций по заказу пользователей
- Предоставление пользователям иных услуг согласно Положению о ЦКП
Принципиальными (ключевыми) и отличительными характеристиками коллекции являются:
- представленность культур в виде штаммов (вегетативного потомства одной клетки)
- поддержание культур диатомовых в живом виде (состоянии активного роста)
Для содержания культур используются жидкие среды, состав которых и процедура приготовления адаптированы и стандартизированы. Культуры периодически пересеваются в свежую среду. Интервал между пересевами составляет от семи суток до полугода в зависимости от вида и условий его содержания. Протокол приготовления сред постоянный, изменения вносятся только в том случае, если доказана их эффективность.
Для большинства видов, содержащихся в коллекции, установлен тип полового процесса, описана система скрещивания, найдены критические размеры, определяющие переход из одной фазы жизненного цикла в другую. Для ряда видов клоны идентифицированы по типам спаривания, получено потомство второго и третьего поколений.
Ведется мониторинг размеров клеток при содержании в культуре.
В коллекции представлены диатомовые из разных мест Мирового океана (преимущественно бассейн Атлантического океана, в меньшей степени Тихий и Индийский океаны, в наименьшей степени Северный ледовитый, Южный океан не представлен).
В настоящий момент в коллекции содержится 37 видов морских и 8 видов пресноводных (включая условно пресноводных) диатомовых. В целом они представлены более 500 штаммами, которые выделены из порядка 50 локальных популяций (точек отбора проб), в том числе для некоторых видов, удаленных друг от друга на сотни и тысячи километров (рис. 1, 2).
Рисунок 1. Районы отбора проб морских диатомовых
Рисунок 2. Районы отбора проб пресноводных диатомовых