シンビオジニア科 6 属の凍結保存と塩分濃度上昇処理に応じた脂肪酸プロファイルの評価

Scientific Reports volume 12、記事番号: 12408 (2022) この記事を引用

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メトリクスの詳細

シンビオジニア科は渦鞭毛藻の多様なグループであり、その大部分は自由生活性であり、および/またはさまざまな原生生物や他の無脊椎動物宿主と関連しています。 隔離された培養物の維持には多大な労力と費用がかかり、凍結保存は長期保存の優れた手段となります。 私たちは、ジメチルスルホキシド (DMSO) を凍結保護剤 (CPA) として使用して、シンビオジニア科 6 属からの 15 の培養分離株を凍結保存することを目的としました。 15% DMSO のもとで、急速凍結または制御速度凍結を使用して 10 株の凍結保存に成功しました。 失敗した培養物または生存率が低かった培養物は、凍結前に、(1) CPA を 10% に低下させるか、(2) 塩分濃度を増加して処理しました。 10% DMSO では、さらに 3 つの分離株の凍結保存に成功しました。 15% DMSO では、44 ppt および 54 ppt の培地で処理した Symbiodinium pilosum で高い細胞生存率が得られました。 Fugacium sp.の分離株。 54 ppt および 64 ppt の塩分処理後に凍結保存に成功しました。 54 ppt の塩分処理後の S. pilosum の脂肪酸 (FA) 分析では、飽和 FA レベルの増加が示されましたが、Fugacium sp. では飽和 FA レベルの増加が示されました。 通常の塩分 (34 ppt) と比較して、多価不飽和 FA が低かった。 塩分の影響と凍結保存におけるFAの役割を理解することは、これらの生態学的に重要な分類群のプロトコルを開発するのに役立ちます。

Symbiodiniaceae 科に属する渦鞭毛藻類は、サンゴ、イソギンチャク、クラゲ、シャコガイ、扁形動物、底生有孔虫などの無脊椎動物と内部共生関係で存在することがよくあります1。 一部の種は、沿岸環境で自由生活性の植物プランクトンとしても存在します2。 内部共生するシンビオジニア科は、光合成によって固定された炭素を炭水化物、糖、デンプン、アミノ酸の形で提供することにより、宿主の成長、生存、代謝プロセスをサポートするために重要です3。 イシサンゴとの共生は、健全なサンゴ礁生態系の形成と存在の基礎です4。 シンビオジニア科は遺伝的に多様であり、歴史的には多くの系統系統、すなわちクレード A ～ J5,6 および多数のサブクレードのタイプまたは種 7 に分類されてきました。 しかし、シンビオディニア科の最近の分類学の改訂により、それぞれに異なる生態学的特性を持つさまざまなシンビオディニア科の種を含む 11 属 8 の正式な記述が可能になりました。

渦鞭毛藻の多くの種は、生きた文化コレクションで維持されています。 これには継続的な継代培養が必要ですが、これにはコストがかかり、株の損失、汚染、遺伝的完全性の変化のリスクが伴います9,10。 凍結保存、つまり生存可能な細胞、組織、または微生物を凍結状態で長期間保存するプロセスは、これらの課題を克服する機会を提供します11。 凍結保存が成功するかどうかは、適切な凍結保護剤 (CPA) の適用、凍結速度、浸透圧バランス、氷核形成プロセスにかかっています 12。 海洋微細藻類では、凍結中の氷形成による細胞損傷を避けるために、グリセロール、ジメチルスルホキシド (DMSO)、メタノールなどの CPA が添加されます 9,13。 最適な CPA、平衡時間、使用される凍結速度の種類、および解凍温度は種によって異なります 10、14、15。

共生する渦鞭毛藻の凍結保存に成功すれば、研究やサンゴ礁の保全に使用できる資源が得られる16。 さまざまな凍結保存技術と適切な量の凍結保護剤の使用により、ブレビオルム属の高い細胞生存率が得られました。 10. シンビオディニア科の種については、次の属で冷凍保存に成功したことが報告されています: Durusdinium17、18、19、Breviolum10、14、19、20、Gerakladium15、19、Fugacium、および Cladocopium19。 ただし、さまざまな種またはサブクレード、および他のシンビオジニア科属については、強力な凍結保存プロトコルを開発する必要があります。