Population variability of triple symbiotic system: Paramecium bursaria-zoochlorella-and algophages


Cite item

Full Text

Abstract

The triple symbiotic system (TSS): P. bursaria-Chlorella-Chlorovirus, was studied. In Eurasia we found only 2 forms TSS, named N, northern and S, southern ecotypes. Each ecotype manifested at 32°C ts (N)-or tr (S)-phenotypes. In northeren parts of P. bursaria areals, from Karelia up to Kamchatka, near Baikal and in Armenia highlands, we find only ts-viruses, in Central Asia - only tr-types. Two types of genome characters were shown by PCR of 18 S RNA-genes. According all this characters populations of zoochlorella in P. bursaria - 2 clones of obligate symbionts

About the authors

Konstantin V Kvitko

Saint Petersburg State University, Saint-Petersburg, RF

Email: profkvk@mail.ru; kvk@mail.ru

Aleksandra V Migunova

Saint-Petersburg State University., Saint-Petersburg, RF

Irina N Gaponova

Saint Petersburg State University, Saint-Petersburg, RF

Konstantin P Vorobev

Saint Petersburg State University, Saint-Petersburg, RF

M A Firsov

Saint-Petersburg State University, Saint-Petersburg, RF

Maria S Rautian

Saint Petersburg State University, Saint-Petersburg, RF

Email: mrautian@mail.ru

Denis V Karelov

B.P. Konstantinov Nuclear Physics Institute, Gatchina, Leningrad Oblast, RF

Email: Karelov@bpc.spbstu.ru

Evgeniy E Andronov

All-Russia Research Institute for Agricultural Microbiology, Saint-Petersburg, RF

Email: eeandr@gmail.com

References

  1. Гапонова И.Н., Мигунова А.В., Квитко К.В. Исследование секреции Сахаров «северными» зоохлореллами -симбионта и Paramecium bursaria в условиях in vivo и in vitro 11 Тезисы докладов на V научной сессии МБС СПбГУ., 6 февр. 2004. -С. 65-66.
  2. Гапонова И.Н., Мигунова А.В, Квитко К.В. Исследование секреции Сахаров «северными» зоохлореллами -симбионтами Paramecium bursaria в условиях in vivo и in vitro II Вестник СПбГУ., 2004. В печати.
  3. Громов Б.В., Титова Н.Н. Коллекция культур водорослей лаборатории микробиологии Биологического института Ленинградского университета//Культивирование коллекционных штаммов водорослей. -Л., 1983. -С. 3-27.
  4. Громов Б. В., Титова Н.Н. С ALU -коллекция культур водорослей лаборатории микробиологии Биологического института Санкт-Петербургского университета//Каталог культур микроводорослей в коллекциях СССР. -М., 1991, -С. 76-125.
  5. Квитко К.В., Войцеховский Е.В., Мигунова А.В., Пиох Д., Линц Б. Симбиотический индекс, как оценка состояния водных экосистем на примере водоемов полигона Красный Бор и его окружения//Вопросы экологии и охраны природы. -СПб.: Изд-во С.-Петербургского ун-та, 1994. -Вып. 4. -С. 47-57.
  6. Квитко К.В., Громов Б.В. Новые находки титруемого инфекционного вируса хлореллы//Докл. АН СССР. -1984. -Т. 279, № 4. -С. 998-999.
  7. Квитко К.В., Краева Е.С., Чернышева А.В. Генетическая маркировка зоохлорелл -хозяев вирусов PBCV//Вестник ЛГУ. -Сер. 3. -Вып. 1. -1988. -С. 120-124.
  8. Квитко К.В., Скобло И.И., Краева Е.С., Сковородина Е.В., Воронина Т.А. Изменчивость вирусов и чувствительных к ним зоохлорелл из Paramecium bursaria II Тез. VII съезда ВМО. -Алма-Ата, 1985..-Т. 6. -С. 32.
  9. Краева Е. С. Изучение тройственности симбиоза Paramecium bursaria-Chlorella-вирус II Дипл. раб. каф. микробиологии ЛГУ.-Л., 1986.-С. 47.
  10. Мигунова А.В. Исследование водорослей в симбиотической системе: Paramecium bursaria-Chlorella sp.-вирус PBCV (сем. Phycodnaviridae): Дис.... канд. биол. наук. -СПб., 2002. -123 с.
  11. Мигунова А.В., Квитко К.В., Князева Н.В. Изменчивость серологических характеристик маркированных штаммов зоохлореллсимбионтов Paramecium bursaria, чувствительных к вирусу//Альгология. -1992. -Т. 2, № 3. -С. 43-48.
  12. Мигунова А.В., Квитко К.В., Прокошева М.Ю., Литвинов Д.Б. Влияние температуры на размножение Р. bursaria-Chlorella-PBCV-1-вирусов в системе тройного симбиоза//Вестник СПбГУ. -2000. -Сер. 3. -Вып. 1. -С. 65-75.
  13. Мигунова А.В., Квитко К.В., Скобло И.И. и др. Экология симбиотической системы P. bursaria-Chlorella-virus IIВест. СПбГУ, -1999. -Сер. 3. -Вып. 3,-№. 17.-С. 131-144.
  14. Скобло И.И. Распространение сингенов инфузории Paramecium bursaria на территории Советского Союза//В сб. Экология морских и пресноводных простейших. -Ярославль, 1989. -С. 63.
  15. Фокин С.И. 2002. Ревизия рода Paramecium O.F. Muller, 1773: сравнительно-биологический анализ, систематика и филогенетические связи: Автореф. дис.... докт. биол. наук. -32 с.
  16. Фирсов М.А., Карелов Д.Б., Квитко К.В. Сравнительный анализ генов pol вирусов семейства Phycodnavihdae II Тезисы III съезда Вавиловского общества генетиков и селекционеров. -М., 6-12 июня 2004. -С. 448.
  17. Ященко В.В., Мигунова А.В., Потехин А.А. и др. Исследование механизма протекции симбиотических зоохлорелл из Paramecium bursaria от литического действия вируса PBCVII Тезисы III съезда Вавиловского общества генетиков и селекционеров. -М., 6-12 июня 2004. -С. 433.
  18. Ященко В. В., Потехин А.А., Мигунова А.В., Раутиан М.С. Электрокариотипирование системы тройного симбиоза Paramecium bursaria-Chlorella sp.-PBCV (Paramecium bursaria, Chlorella virus, сем. Phycodnaviridae) из разных географических точек//Аничковский вест., матер, конф. Молодые биологи Ст.-Петербурга -300-летию города. -СПб. -2003. -№ 33. -С. 52-53.
  19. Bomford R. Infection of alga-free P. bursaria with strains of Chlorella, Scenedesmus, and a Yeast//J. Protozool. -1965. -Vol. 12.-P. 221-224.
  20. Chuchird N., Hiramatsu S., Sugimoto I. et al. Digestion of Chlorella Cells by Chlorovirus-encoded Polysaccharide Degrading Enzymes//Microbes and Environments. -2001. -Vol. 16, N4.-P. 206-212.
  21. Clayton В. С Metabolic interchange in agae invertebraye symbiosis//Internal review of Cytology. -1983. -Vol. 14. -P. 117-210.
  22. Cottrell M.T., Suttle C.A. Wide spread occurrence and clonal variation in viruses which cause lysis of a cosmopolitan, eukariotic marine phytoplankter, Micromonas pusilla//Mar. Ecol. Prog. Ser. -1991. -Vol. 78. -P. 1-9.
  23. Cottrell M.T., Suttle C.A. Genetic diversity of viruses of algal viruses which lyses the photosynthetic picoflagellate Micromonas pusilla (Prasinophyceae)//Appl. Environm. Microbiol.-1994.-Vol. 61. -P. 3088-3091.
  24. Gaponova I.N., Migunova A. V., Andronov E.E., Kvitko K. V. Genomic dactyloscopy of «northern» Chlorella strains, symbionts of Paramecium bursaria//Schedule and Abstracts of 4-th International Symbiosis Congress Halifax. Nova Scotia. Canada. Aug. 17-23. -2003. -P. 143-144.
  25. Huss V.A.R., Frank C, Hartmann E.C. et al. Biochemical taxonomy and molecular phylogeny of the genus Chlorella sensu lato (Chlorophyta)//J. Phycol. -1999. -Vol. 35. -P. 587-598.
  26. Huss V.A.R., Huss G. and Kessler E. Deoxyribonucleic acid reassociation and interspecies relationship of the genus Chlorella (Chlorophyceae)//Plant Syst. Evol. -1989. -Vol. 168. -P. 71-82.
  27. Karakashian M. W. Symbiosis in Paramecium bursaria//Symp. Soc. Exp. Biol. -1975. -Vol. 29. -P. 145-173.
  28. Kawakami H., Kawakami N. Behavior of a virus in a symbiotic system Paramecium bursaria-Zoochlorella//Protozool. -1978.-Vol. 25.-P. 217-225.
  29. Kessler E. Chlorella -biochemische Taxonomie einer fur Forschung ubd Biotechnologie wichtigen Gatung einzelliger Grunalgaen//Naturwissenschaften. -1992. -Bd. 79. -S. 260-265.
  30. Kessler E. and Huss V.A.R. Biochemical taxonomy of symbiotic Chlorella strains from Paramecium and Acanthocystis//Bot. Acta. -1990. -Vol. 103. -P. 140-142.
  31. Kessler E. and Huss V.A.R. Comparative physiology and biochemistry and taxonomie assignment of the Chlorella (Chlorophyceae) strains of the Culture Collection of the University of Texas at Austin Hi. Phycol. -1992. -Vol. 28. -P. 550-553.
  32. Kessler E., Kauer G. and Rahat M. Excretion of the sugar by Chlorella species capable and incapable of symbiosis with Hydra viridis//Bot. Acta. -1991. -Vol. 104. -P. 58-63.
  33. Kessler E., Huss V.A.R., Rahat M. Species-specific ability of Chlorella strains (Chlorophyceae) to form stable symbioses with Hydra viridis//PI. Syst. Evol. -1988. -Vol. 160. -P. 241-246.
  34. Kvitko K. V., Migunova A. V., Gaponova I.N., Zelennicova O.A. and Rautian M.S. Symbiosis system: Paramecium bursaria, Chlorella, PBCViruses in southern and northern populations//Schedule and Abstracts of 4-th International Symbiosis Congress Halifax. Nova Scotia. Canada. Aug. 17-23. -2003. -P. 143-139.
  35. Kvitko K. V., Migunova A. V., Karelov D.B., Prokosheva M.Ju. Molecular taxonomy of virus-sensitive Chlorella sp. -symbionts of Paramecium bursaria//Protistology. -2001. -Vol. 2, N 2. -P. 96-104.
  36. Linz В., Linz A., Migunova A.V., Kvitko K.V. Correlation between virus-sensitivity and isoenzyme spectrum in symbiotic Chlorella-like algae//Protistology. -1999. -Vol. 1. N 2. -P. 76-81.
  37. McAuley P.J. The cell cycle of symbiotic Chlorella. I. The effect of host feeding and starvation IIУ Cell Sci. -1985. -Vol. 77. -P. 241-253.
  38. Meints R.H., Lee K, Burbank D.E., Van Etten J.L. Infection of a Chlorella-like alga with the virus, PBCV-1: ultrastructural studies//Virology. -1984. -Vol. 138. -P. 341-346.
  39. Meints R.H., Van Etten J.L., Kuczmarski D., Lee K. and Ang B. Viral infection of the symbiotic Chlorella-like alga present in Hydra viridis//Virology. -1981. -Vol. 113. -P. 698-703.
  40. Muskatine L. Symbiosis of hydra and algae. Ill Extracellular products of the algae//Сотр. Biochem. Physiol. -1965. -Vol. 16, -P. 77-92.
  41. Migunova A. V., Scoblo I., Kraeva E., et al. Zoochlorella viruses carrier status of P. bursaria//Abstracts of X-th International Congress of Virology. Aug. 11-16. Jerusalem. Israel. -1996. -P. 251.
  42. Pardy R.L. The morphology of green Hydra endosymbionts as influenced by host strain and host environment//J. Cell Sci. -1976. -Vol. 30. -P. 655-669.
  43. Rautian M.S., Yaschenko W., Potekchin A. et al. Triple symbiotic system of P. bursaria-Chlorella-Chlorella viruses: study by means of pulsed field gel electrophoresis//Program and Abstracts of 4-th European Congress of Protistology and 10-th European Conference on Ciliat Biology San Benedetto del Tronto (AP) Italy. Aug. 31-Sept. 5. -2003. -P. 52.
  44. Reisser W. Die stoffwechselphysiologischen Berichugen zwischen P. bursaria Ehrbg. und Chlorella sp. in der P. bursaria -symbiose//Arch. Microbiol. -1976. -Vol. 107. -P. 357-360.
  45. Reisser W. The metabolic interaction between P. bursaria Ehrbg. and Chlorella sp. in the P. bursaria symbiosis//Arch. Microbiol. -1980. -Vol. 125. -P. 291-293.
  46. Reisser W. Viruses and virus-like particles of freshwater and marine eukaryotic algae -a Review//Arch. Protistenkd. -1993. -Bd. 123. -S. 257-265.
  47. Reisser W. ed. Algae and symbiosis. Bristol, UK: Biopress. -1990.-746 pp.
  48. Reisser W., Becker В., Klein T. Studies on ultrastructure and host range of a Chlorella attacking virus//Protoplasma. -1986. -Vol. 135. -P. 162-165.
  49. Reisser W., Burbank D.E., Meints R.H. et al. Viruses distinguish symbiotic Chlorella spp. of P. bursaria//Endocytobiosis and Cell Res.-1991. -Vol. 7.-P. 245-251.
  50. Reisser W., Burbank D.E., Meints R.H., et al. A comparison of viruses infecting two different Chlorella-like green algae//Virology. -1988a. -Vol. 167. -P. 143-149.
  51. Reisser W., Klein T. and Becker B. Studies on phycoviruses I. On the ecology of viruses attacking Chlorellae exsymbiotic from an European strain of P. bursaria//Arch. Hydrobiol. -1988b. -Vol. Ill, -P. 575-586.
  52. Reisser W., Vietze S. and Widowski M. Taxonomie studies on endocytobiotic Chlorophyceaen algae isolated from different American and European strains of Paramecium bursaria//Symbiosis. -1988c. -Vol. 6. -P. 253-270.
  53. Smith D. C, Muscatine L. and Levis D.H. Carbohydrate movement from autothophs to heterotrophs in parasitic and mutualistic symbiosis//Biological Reviews. -1969. -Vol. 44. -P. 17-70.
  54. Suttle C.A., Chan A.M., Cottrell M. T. Infection of phytoplankton by viruses and reduction of primary productivity//Nature (London). -1990. -Vol. 347. -P.467-469.
  55. Suttle C.A., Chen F., Chan A.M. 1992. Marine viruses: Decay rates, diversity and ecological implications, pp. 153-163 in International Marine Biotechnology Conference «IMBC-9»: Short Communications of the Invited Lectures, C.C. Nash II (ed.), Developments in Microbiology Series, W. Brown Co., Dubuque
  56. Tessman I. Genetic recombination of the DNA plant virus PBCV-I in a Chlorella like alga//Virology. -1984. -Vol. 145. -P. 319-322.
  57. Trench R.K. The cell biology of plant-animal symbiosis//Ann. Rev. Plant Physiol. -1979. -Vol. 30. -P. 485-531.
  58. Van Etten J.L. Minireview: Giant chlorella viruses//Moll. Cells. -1995. -Vol. 5. -P. 99-106.
  59. Van Etten J.L. Phycodnaviridae. In M.H.V. Van Regenmortel, FauquetC.M., Bishop D.H.L., Carsten E.В., Esters M.K., Lemon S.M., Maniloff J., Mayo M.A., MeGeoch D.J., Pringle C.R. and Wickner R.B. (eds.)/Virus Taxonomy, Classification and Nomenclature of Viruses, Seventh Reports» Academic Press, San Diego, С A. -2000. -P. 183-193.
  60. Van Etten J.L. Unusual life style of giant Chlorella viruses//Ann. Rev. Genet. -2003. -Vol. 37. -P. 153-195.
  61. Van Etten J.L., Burbank D.E., Kuczmarski D. and Meints R.H. Virus infection of culturable Chlorella-like algae and development of a plaque assay//Science. -1983. -Vol. 219. -P. 994-996.
  62. Van Etten J.L., Graves M.V., Muller D.G., Botand W., Delaroque N. Phycodnaviridae -large DNA algal viruses//Arch. Virol. -2002. -Vol. 147. -P. 1479-1516.
  63. Van Etten J.L., Lane L.C., Meints R.H. Viruses and viruslike particles of eukaryotic algae//Microbiol. Rev.-1991. -Vol. 55, N 4. -P. 586-620.
  64. Van Etten J.L., Meints R. H. Giant viruses infecting algae//Annu. Rev. Microbiol. -1999. -Vol. 53. -P. 447-494.
  65. Van Etten J.L., Meints R.H., Burbank D.E. Virus of symbiotic Chlorella-like algae isolated from P. bursaria and Hydra viridis//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -1982. -Vol. 79. -P. 3867-3871.
  66. Van Etten J.L., Meints R.H., Burbank D.E.et al. Isolation and characterization of a virus from the intracellular green alga symbiotic with Hydra viridis//Virology. -1981. -Vol. 113. -P. 704-711.
  67. Van Etten J.L., van Etten R.H.C.H., Johnson J.K., Burbank D.E. A survey for viruses from fresh wate that infect a eucaryotic Chlorella-like green alga//Applied and Environmental Microbiology. -1985. -Vol. 49, N 5. -P. 1326-1328.
  68. Weis D.S. Correlation of sugar release and concanavanin-A agglutinability with infectivity of symbiotic algae from P. bursaria for aposymbiotic P. bursaria//J. Protozoology. -1979. -Vol. 26, N 1. -P. 117-119
  69. Weis D.S. Infection in P. bursaria as an inductive process//Endo-cytobiology. -1983. -Vol. 11. -P. 523-532.
  70. Yamada Т., Chuchird N., Kawasaki Т., Nishida K., et al. Chlorella Viruses as a Source of Novel Enzymes//J. of Bioscience and Bioensineering. -1999. -Vol. 88(4). -P. 353-361.
  71. Yamada Т., Higashiyama Т., Fukuda T. Screening of Natural Waters for viruses which infect Chlorella cells//Applied and Environmental Microbiology. -Dec. 1991. -P. 3433-3437.
  72. Yamada Т., Shimomae A., Furukawa S.et al. Widespread distribution of Chlorella viruses in Japan//Biosci. Biotechnol. Biochem. -1993. -Vol. 57. -P. 733.
  73. Yamada Т., Fujimoto Т., Yamamoto Y.,et al. Minichromosome formation in Chlorella cells irradiated with electron beams//J. Biosci. Bioenginir. -2003. -Vol. 95, N6.-P. 501-607.

Copyright (c) 2004 Kvitko K.V., Migunova A.V., Gaponova I.N., Vorobev K.P., Firsov M.A., Rautian M.S., Karelov D.V., Andronov E.E.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies