Polyphasic characterization of newly isolated Anabaenopsis (Cyanobacteria) strains from tropical Brazil and Mexico

Abstract

The taxonomy of four isolated strains of Anabaenopis elenkinii and A. arnoldii from North and South America were investigated using a polyphasic approach. The studied populations were collected from seven alkaline lakes of the Brazilian Pantanal and Nabor Carrillo Lake, Texcoco region (Mexico), between 2004 and 2012, where they frequently formed blooms during the dry season. The morphological plasticity of the populations, from natural and culture conditions, was described based on 200 individuals of each species. The 16S rRNA and the cpc-BA-IGS phylogenetic analyses show Anabaenopsis as a sister-taxon of Cyanospira. The Anabaenopsis clade has three strongly supported subclusters related to the origin of strains: Pantanal+Mexico, Kenya+Australia and one European clade. Although these data indicate that the currently known Anabaenopsis strains belong to more than one species, we are being conservative and not describing them as new species due to the lack of more molecular data. We highlight the need of a revision of the genus, considering also that Anabaenopsis sp. PCC 9215, the current reference strain used for the genus, is not identified as A. elenkinii and it is phylogenetically grouped with Anabaenopsis strains identified as A. circularis, A. arnoldii, A. nadsonii and A. elenkinii.

Comunidades microbianas e genes funcionais associados com a ciclagem de arsênio em lagoas salino-alcalinas

“…(Seckbach;Oren 2007), que são táxons amplamente documentados nas lagoas do Pantanal e responsáveis pela formação de florações (Malone et al 2007(Malone et al , 2012Santos et al 2004, Santos; Sant'Anna, 2010). Sendo que, os gêneros Limnospira, Anabaenopsis e Cyanospira são os mais comumente relatados nas florações em lagoas salino-alcalinas (Andreote et al, 2018;Burganskaya et al, 2018;Dadheech et al, 2013;Genuário et al, 2017;Krienitz et al, 2013;Santos et al, 2018;Berben, 2014). Estudos sobre a comunidade microbiana em lagoas salino-alcalinas vem demonstrando a existência de uma grande diversidade metabólica nesse ambiente, sendo encontrados diferentes táxons desempenhando funções, como por exemplo, oxidantes e redutores de arsênio, oxidantes de enxofre e redutores de sulfato, nitrificantes, desnitrificantes, metanotróficas, metanogênicas, fototróficas, entre outras (Andreote et al, 2018;Antony et al, 2013;Oremland et al, 2004Oremland et al, , 2005.…”

“…Este último apresenta uma elevada tolerância a altos níveis de alcalinidade, o que explica sua dominância em lagoas salino-alcalinas (Burganskaya et al, 2018). Esta dominância se altera com a redução da salinidade e ocorrem florações do gênero Anabaenopsis, a qual também se adapta facilmente às condições físicoquímicas extremas (Santos et al, 2018).…”

“…Com relação ao filo Cyanobacteria, representantes estão distribuídos mesmo em locais altamente contaminados com arsênio, tais como lagoas salino-alcalinas, minas ácidas, fontes termais (Bertin et al, 2011;Edwardson;Hollibaugh, 2017;Sangwan et al, 2015). A presença de genes de detoxificação do arsenato foi relatada em várias espécies de cianobactérias, incluindo o gênero Limnospira sp., pertencente a família Microcoleaceae (Guo et al, 2016;Huertas et al, 2014;Lefort et al, 2014), um dos principais responsáveis pelas florações nas lagoas do Pantanal (Andreote et al, 2018;Santos et al, 2018). Isto indica um possível potencial desta cianobactéria em reduzir o As (V) em As (III) nessas lagoas.…”

“…Estas famílias apresentarem-se relacionadas aos genes é de grande importância considerando-se que dentro dessas têm-se os gêneros Anabaenopsis sp. e Limnospira sp., respectivamente, ambas responsáveis pelas florações nas lagoas salinoalcalinas do Pantanal (Costa et al, 2016;Santos et al, 2018), sugerindo a possível contribuição destas cianobactérias em expelir o As (III), diminuindo o acúmulo dessa forma mais tóxica.…”

“…CENA650, pertencente à ordem Oscillatoriales apresentou células azul-esverdeadas, organizadas em tricomas solitários, cilíndricos, ligeiramente espiralados e levemente atenuados ou não em direção aos ápices; células com protoplasma granuloso, mais curtas que largas a subquadráticas, com aerótopos; comprimento celular de 2,6 -3,4 µm (3,0 µm em média) e 6,6 -7,3 µm (6,9 µm em média), razão comprimento / largura da células de 0,4 a 0,5 (Figura 23b). Na linhagem CENA650 observou-se variação na morfologia dos tricomas regularmente ondulados quando comparados com as linhagens estudadas por Santos (2008Santos ( , 2013 Sant'anna 2010, Santos et al, 2018. Anabaenopsis elenkinii apresenta hábito planctônico e a ocorrência de tricomas com aerótopos foi observada na linhagem CENA651, porém também foi observada a presença de tricomas sem aerótopos, sendo que isso pode estar relacionado à senescência dos tricomas em resposta a mudanças de pH (Santos et al, 2011).…”