Diversity of microalgae and cyanobacteria in samples from different provinces of Ecuador, destined for a culture collection

Main Article Content

Ever Morales
Verónica Luna
Lucía Navarro
Vismeli Santana
Ana Gordillo
Andrés Arévalo

Abstract

We conducted a study on diversity, identification and isolation of microalgae and cyanobacteria from inland waters, springs, brackish water and slurries collected at 74 sites in five province: Carchi, Guayas, Imbabura, Pichincha and Santa Elena (Ecuador), between October 2011 and April 2012. The samples were characterized by initial diversity, succession of these microorganisms, and the stability of microalgae and cyanobacteria consortia during the sample selection and isolation process. These isolates were used for the establishment of a collection of in vitro cultures of photosynthetic microorganisms for the School of Bioanalysis of the Pontificia Universidad Católica del Ecuador. From the 194 samples tested, 43.81% of the isolates were single species of microalgae and cyanobacteria. The taxa more likely to be isolated were the genera, Chlorella, Scenedesmus and Leptolyngbya. In contrast, 56.19 % of the isolates remained as consortia or mixed cultures of microalgae and cyanobacteria. Of these, 14 cultures were only cyanobacteria, 40 were microalgae and 55 were mixed cultures (31 and 18 taxa of microalgae and cyanobacteria, respectively). The most common genera of microalgae in the microalgae consortia were, Chlorella sp. > Scenedesmus sp. > Navicula sp. The most common genera in the cyanobacteria consortia were Leptolyngbya sp. > Calothrix sp. > Nostoc sp. The most common genera in the microalgaecyanobacteria consortia were Leptolyngbya sp. > Navicula sp. > Chlorella sp. > Scenedesmus sp. > Calothrix sp. The samples from Laguna “El Salado”, San Gabriel, Carchi had the highest diversity. While, those collected in Aguas Hediondas Tufiño, Carchi contained only Dictyosphaerium sp., Microspora sp. and Mougeotia sp. The cyanobacterium Leptolyngbya sp. was highly competitive and characterized aged cultures and nutrient deficiencies. It is recommended that all consortia be entered into culture collections because of their importance as sources of biodiversity. These consortia can also be important in physiological, ecology and environmental studies and development of techniques for agricultural biotechnology.

Downloads

Download data is not yet available.

Article Details

How to Cite
1.
Morales E, Luna V, Navarro L, Santana V, Gordillo A, Arévalo A. Diversity of microalgae and cyanobacteria in samples from different provinces of Ecuador, destined for a culture collection. REMCB [Internet]. 2017Aug.14 [cited 2024Jul.3];34(1-2):129-4. Available from: https://remcb-puce.edu.ec/remcb/article/view/240
Section
Artículos Científicos

References

Abazari M, Zarrini G y Rasooli I. 2013. An-timicrobial Potentials of Leptolyn-gbya sp. and Its Synergistic Effects With Antibiotics. Jundishapur Journal of Microbiology, 6(5): e6536.

Albarracín I, Cravero M, Salomón R, Pío G, Otaño S, Morison S, Parra A y Prósperi C. 2009. Desarrollo del laboratorio de microalgas en Patagonia Argentina. Facultad de Ciencias Naturales. UNPSJB Trelew-Chubut. Argentina.

Albertano P y Kováčik L. 1994. Is the genus Leptolyngbya (Cyanophyte) a homogeneous taxon? Archiv für Hydrobio-Logie/Algological Studies,75: 37–51.

Anagnostidis K y Komárek J. 1988. A modern approach to the classification system of cyanophytes. 3–Oscillatoriales. Archiv für Hydrobiologie/Algological Studies, 50–53: 327–472.

Arredondo Vega BO. 1997. Colección de microalgas. Centro de Investigacio-nes Biológicas del Noroeste, S. C. (CIBNOR). 22–23. CONACyT. Mé-xico DF. México.

Australian National Algae Culture Collection (ANACC). 2012. CSIRO Microalgae Supply Service. 2010. Página de Internet: www.csiro.au/en/Organisation-Structure/National-Facilities/Australian-National-Algae-Culture-Collection Consultada junio-2013.

Banco Español de Algas (BEA). 2008. Proyecto: Microalgas. Subproyecto: Creación y Consolidación del Banco Español de Algas (BEA). Universidad de Las Palmas de Gran Canaria. España

Belkinova D, Kirjakov I y Mladenov R. 2002. Catalogue of the strains of Plovdiv Algal Culture Collection (PACC), Trav. Sci. Univ. Plovidv, Plantarum, 38(6): 3–78.

Billard C. 1987. L’algothèque du laboratoire d’algologie fondamentale et appli-quée de l’Université de Caen. Cryptogamie Algologie, 8(2), 79–90.

Bourrelly P. 1981. Les Algues d’Eau Douce. Tome I. Les Algues Vertes. Second Edition. N. Boubée et Cie, Paris. 576 pp.

Buitrago E, Llano M y Frontado K. 1999. El banco de cepas de microalgas de la Estación de Investigaciones Marinas de Margarita, Fundación La Salle de Ciencias Naturales. Venezuela. MEMORIA. Fundación La Salle de Ciencias Naturales. Tomo LIX, 151:67–73.

Castree N. 2003. Bioprospecting: from theory to practice (and back again). Transactions of the Institute of British Geographers, 28(1): 35–55.

Delgadillo I, Góngora F y Medellín F. 2009. La colección de microalgas de la Universidad Pedagógica Nacional como estrategia didáctica para la enseñanza y aprendizaje de conceptos biológicos. Número Extraordinario. 4° Congreso Internacional sobre Formación de Profesores de Ciencias. Colombia.

Dow AR, Gilliand JL, Raymond RA y Shiring JJ. 2006. Competition between Chlorella sp. and Chlorococcum sp.: a study in nutrient limitation. Journal of Ecological Research, 8:20–25.

Eaton AD, Clesceri LS, Greenberg AE, Fran-son MAH. 1995. Key for identification of freshwater algae commun in water supplies and polluted water. En Standar Methods for the Examination of water and wasterwater. 19th Ed. American Public Health Association. Washington.

Fergola M, Cerasuolo A, Pollio Pinto G y DellaGreca M. 2007. Allelopathy and competition between Chlorella vulgaris and Pseudokirchneriella subcapita: Experiment and mathematical model. Ecological Modelling,208: 205–214.

Fernández-Concha GC., Sosa V, León de la Luz JL. y León-Cortés J. 2004. Colecciones biológicas de los centros de investigación CONACyT- México DF. México.

Friedl T y Lorenz M. 2012. The culture collection of algae at Göttingen University (SAG): a biological resource for biotechnological and biodiversity research. Procedia Environmental Sciences,15: 110–117.

Gallo N y Apolo B. 2012. Fundamentos de Ficología. Universidad Central del Ecuador. Quito, Ecuador: 120 pp.

García G. 2011. Memoria Anual de Productividad. Banco Español de Algas. Universidad de las Palmas de Gran Canaria, España.

GBIF. 2009. Nodo Nacional de Información de Biodiversidad. Informe de colecciones y bases de datos de biodiversidad en España.

González L. 2010. Influencia de la deficiencia de nitrógeno y fósforo en las interacciones competitivas entre Chlorella vulgaris y Scenedesmus acutus.Tesis de Magister Scientarium en Ciencias Biológicas, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, Colombia.

González MA, Cifuentes AS, Inostroza I y Gómez PI. 2008. Colección de microalgas. Departamento de Botánica, Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas, Universidad de Concepción, Concepción, Chile.

González MA, Parra O y Cifuentes AS. 1995. Técnicas de cultivo de microalgas en laboratorio. En: Manual de Métodos Ficológicos. Alveal K, Ferrario ME, Oliveira EC y Sar E. (eds.), Universidad de Concepción, Chile. pp 219–250.

Guiry MD. En Guiry MD y Guiry GM. 2013. Algae Base. World-wide electronic publication. National University of Ireland, Galway. http://www.algaebase.org

Komárek J. 2007. Phenotype diversity of the cyanobacterial genus Leptolyngbya in the maritime Antarctic. Polish Polar Research,28 (3): 211–231.

Komárek J y Anagnostidis K. 2005. Teil: Cyanoprokaryota-2. Teil/2nd Part: Oscillatoriales En Büdel B, Krienitz L, Gärtner G y Schagerl M. (eds). Süßwasserflora von Mitteleuropa. 19/2. Elsevier/Spektrum, Heidelberg. 759 pp.

Komárek J y Anagnostidis K. 1989. Modern approach to the classification system of cyanophytes. 4. Nostocales. Archives für Hydrobiology Suppl./ Algological Studies. 82: 247–345.

Krammer K y Lange-Bertalot H. 1991. Bacillariophyceae. 1. Naviculaceae. En Ettl H, Gerlfoff J, Heynig H y Mollenhauer D. (eds). Süßwasserflora von Mitteleuro-pa, Band 2/1. Gustav Fischer Verlag: Sttugart, New York. 876 pp.

Krienitz L, BocK C, Kotut K y Pröschold T. 2012. Genotypic diversity of Dictyosphaerium–morphospecies (Chlorellaceae, Trebouxiophyceae) in African inland waters, including the description of four new genera. Fottea,12(2): 231–253.

Krienitz L, Bock C, Luo W y Pröschold T. 2010. Polyphyletic origin of the Dictyosphaerium morphotype within Chlorellaceae (Trebouxiophyceae). Journal of Phycology, 46(3): 559–563.

Lascuráin M, List R, Barraza L, Díaz Pardo E, Gual Sill F, Maunder M, Dorantes J y Luna VE. 2009. Conservación de especies ex situ. En Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. Capital Natural de México. Estado de Conservación y Tendencias de Cambio. Conabio, 2(12): 517–544, México.

López-Adrián S y Barrientos-Medina RC. 2005. La colección de microalgas dulceacuícolas y marinas de la Península de Yucatán. Ediciones de la Universidad Autónoma de Yucatán. Mérida: 55 pp. México.

Montes de Oca N, González R, Riverón Y, Núñez A, Villoch A y Rodríguez N. 2008. Establecimiento y desarrollo de la colección de cultivos del CENSA. Rev. Salud Animal,30(1): 17–24.

Mora López M. 2010. Evaluación de la potencialidad biotecnológica y biodiversidad de microorganismos fotosintéticos extremófilos de Costa Rica. Proyecto-062–07. Universidad de Costa Rica.

Olguín EJ y Sánchez-Galván G. 2012. Heavy metal removal in phytofil-tration and phycoremediation: the need to differentiate between bioad-sorption and bioaccumulation. New Biotechnology,30(1): 3–8.

Ortega MM. 2009. Herbario Ficológico. Facultad de Biología, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, México.

Rumrich U, Lange-Bertalot H y Rumrich M. 2000. Diatoms of the Andes from Venezuela to Patagonia/Tierra del Fuego and two additional contributions. In: Lange-Bertalot, H. (ed.), Iconographia Diatomologica. Annotated Diatoms Micrographs. Vol. 9. Phytogeography-Diversity-Taxonomy. Koeltz Scientific Books, Königstein, Germany. 672 pp.

Santos L. 2008. Algoteca de la Facultad de Ciencias y Tecnología de la Universidad de Coimbra (FCTUC). Portugal.

Serrano A, Mateo P y Perona E. 2004. Estructura y composición de la comunidad de cianobacterias bentónicas de un arroyo de montaña mediterráneo, el arroyo Mediano (Madrid). Limnética, 23(1-2): 83–94.

Soltani N, Baftechi L, Dezfulian M, Shokravi S y Alnajar N. 2012. Mole-cular and Morphological Characte-rization of Oil Polluted Microalgae. International Journal of Environ-mental Research,6(2): 481–49.

Starr R. 2010. The Culture Collection of Algae at the University of Texas at Austin (UTEX).

Stein JR. 1973. Handbook of Phycological Methods: Culture Methods and Growth Measurements. Cambridge University Press, Cambridge, England: 448 pp.

Van der Grinten E, Janssen APHM, De Mutsert K, Barranguet C y Admiraal W. 2005. Temperature- and light-dependent performance of the cyanobacterium Leptolyngbya foveolarum and the diatom Nitzschia perminuta in mixed biofilms. Hydrobiologia,548(1–3): 267–278.

Van der Grinten E, Janssen APHM, Simis SGH, Barranguet C y Admiraal W. 2004. Phosphate regime structures species composition in cultured phototrophic biofilms. Freshwater Biology,49(4): 369–381.

Velasco Díaz JL, Álvarez Cobelas M, Colmenarejo Morcilla JM, Bustos Aragón A. y Parra Sánchez-Bravo F. 1984. Estudio de laboratorio sobre algas aisladas a partir de aguas resi-duales urbanas. Secretariado de Pu-blicaciones. Universidad de Murcia. España. Anales de Biología, 2: 191–195.

Vergara C. 2009. Descripción de métodos de recolección y conservación de algas. Herbario de la Universidad de Panamá.

Vincent W. 2007. Cold tolerance in cyano-bacteria and life in the cryosphere. En: Seckbach J (ed.) Algae and cyanobacteria in extreme environments, Springer. Heidelberg: 289–304.