Caracterización morfológica y molecular de cianobacterias filamentosas aisladas de florecimientos de tres lagos urbanos eutróficos de la ciudad de México

Abstract

Cyanobacteria are traditionally classified based on morphological and ecological traits, which can result in incorrect identifications due to phenotypic plasticity, and in the case of isolated strains, due to morphological changes provoked by the culture conditions. The gene 16S rRNA is useful for taxonomic identification, helping to overcome the aforementioned problems. Using morphological and molecular characteristics, we isolated and identified filamentous cyanobacteria present in blooms in three eutrophic urban lakes in Mexico City with the aim of recognizing genera of cyanobacteria other than Microcystis that may be present. Water samples were collected during March 2007, and through micromanipulation we obtained monospecific cultures that were preliminarily identified using morphological traits. In addition, total DNA was extracted, and a partial region of the 16S rRNA gene was amplified to corroborate the taxonomic identifications; these were confirmed through their phylogenetic positioning. In this way most of the isolated strains identified by their morphological traits could be confirmed at the generic level. We identified strains of Anabaenopsis, Arthrospira, Leptolyngbya, Limnothrix, Geitlerinema, Phormidium, Planktolyngbya, Planktothrix, Pseudanabaena and Spirulina, showing the diversity of cyanobacteria that could be recorded in blooms even though the dominant taxa could be Microcystis spp. To accurately determine taxonomic identity we strongly recommend the use of both techniques in order to avoid errors due to phenotypic variation provoked by environmental factors or culture conditions.Las cianobacterias se clasifican tradicionalmente con base en caracteres morfológicos y ecológicos, lo que puede resultar en una asignación incorrecta debido a la plasticidad fenotípica de las cianobacterias, o en el caso de cepas aisladas debido a cambios morfológicos propiciados por las condiciones de cultivo. El uso del gen 16S rRNA es de gran utilidad para la identificación taxonómica, coadyuvando a superar los problemas antes mencionados. En este estudio se aislaron e identificaron, mediante caracteres morfológicos y moleculares, cianobacterias filamentosas presentes en florecimientos de tres lagos urbanos eutróficos de la ciudad de México, con el objetivo de reconocer otros géneros de cianobacterias diferentes a Microcystis, que pudieran estar presentes en tales florecimientos. Durante marzo de 2007 se colectaron muestras de agua y mediante micromanipulación se obtuvieron cultivos monocianobacteriales que fueron identificados preliminarmente con base en caracteres morfológicos. Por otra parte, se extrajo el DNA total, se amplificó una región parcial del gen 16S rRNA y se corroboró la identificación taxonómica a través de su posicionamiento filogenético. De esta manera se pudo identificar a la mayoría de los aislados mediante caracteres morfológicos tradicionales, y confirmar su identidad genérica con base en el análisis bioinformático del gen 16S rRNA. Así se identificaron cepas de los géneros Anabaenopsis, Arthrospira, Leptolyngbya, Limnothrix, Geitlerinema, Phormidium, Planktolyngbya, Planktothrix, Pseudanabaena y Spirulina, resultado que muestra la diversidad que se puede registrar en florecimientos de cianobacterias, aun cuando el taxón dominante pudiera ser Microcystis spp. A fin de poder determinar de manera más precisa la identidad específica, se recomienda ampliamente el uso de ambas técnicas, ya que de esta forma se podrían evitar errores por variación fenotípica inducida por los estímulos ambientales o por las condiciones de cultivo