ALGOLOGICKÉ KULTIVAČNÍ TECHNIKY

Tradiční metody izolace mikrořas

Tradiční metody pro izolaci mikroskopických sinic a řas vycházejí hlavně z metod mikrobiologických a jsou modifikovány pro fotoautotrofní organismy.

Pro úspěšnou izolaci je poměrně zásadní také sběr materiálu v terénu. Nejvíce odolné jsou půdní a aerofytní sinice a řasy, které jsou dobře adaptované na vysychání. V případě jiných ekologických skupin sinic a řas hrají důležitou roli různé faktory. Není proto od věci před vlastním sběrem materiálu určeného pro následnou izolaci prostudovat předchozí práce věnující se cílovým organismům. Odebíraným společenstvům často hrozí teplotní šok (polární izoláty, izoláty ze sněhových polí, termofilní organismy) nebo světelný šok (především nevhodné skladování před vlastní izolací), z některých společenstev, např. společenstva extrémně kyselých nebo salinních biotopů, je vhodné sbírat materiál do vhodného zředěného média. Poměrně náročné jsou mořské řasy, ať už planktonní nebo v oblasti příbřežních zón, které jsou citlivé na kvalitu vody (od toho se odvíjí také vhodné médium), salinitu a také teplotu.

Znalost ekologie a biologie cílového organismu může být zásadní při výběru vhodného skladování materiálu, při transportu a před izolací a také během vlastní izolace, např.:

  1. některé organismy se v obohacených kulturách rychle množí a pak odumřou, takového obohacené kultury je nutné kontrolovat prakticky denně;

  2. některé organismy jsou ve vzorku (a později v hrubé kultuře) v podobě dormantních stádií (akinety, různé typy cyst), proto se objevují později;

  3. některé citlivé organismy umírají v krátkých časech (mnohdy hodiny), takový materiál je nutný izolovat co nejdříve;

  4. úspěšnost izolace může být ovlivněna také kondicí individuí v odebraném vzorku, fitness mohou snižovat stresové podmínky (teplota, světlo apod.), ale také napadení parazitem, případně virové infekce.


Dalším krokem je výběr vhodného média (viz Kapitola 3), které svým složením co nejvěrněji odpovídá podmínkám prostředí odkud organismus pochází (viz Kapitola 4.7), rozsivky vyžadují přítomnost křemíku v médiu, krásnoočka často preferují vyšší obsah amonných iontů (NH4+), pro některé řasy je esenciální selen (např. haptofytní řasa Chrysochromulina) nebo vitamíny (většina zlativek).

Následující je vlastní izolace zájmového organismu vybranou vhodnou metodou, přehled základních metod je v následujících kapitolách (viz Kapitoly 4.1 až 4.6).

Vždy je nutné mít na paměti, že úspěšnost izolace je vázaná na mnoho faktorů. To, že se povede dostat organismus do kultury v určitém médiu, vždy neznamená, že organismus bude v tomto prostředí růst trvale, detailněji se tomuto tématu věnuje Kapitola 7.

S izolacemi organismů do kultur se pojí několik základních termínů a pojmů:

  • Klonální kultura je taková kultura, která v sobě obsahuje potomky jedné původně vyizolované entity (buňky, vlákna, kolonie…), všechny buňky v této kultuře jsou tedy geneticky identické. Příkladem klonální kultury jsou takové kultury, které jsou vypěstovány z jednoho vyizolovaného vlákna (např. pomocí kapiláry) nebo jedné buňky získané např. pomocí kapiláry, ředící řadou…

  • Jednodruhová (unialgal) kultura je kultura tvořena jedním druhem organismů, které jsou však geneticky rozdílné, jelikož jsou potomky více původních entit (buňky, vlákna, kolonie…). Singe cell kultury jsou nejčastěji kultury získané „vypichováním kolonií“ z agarových ploten.

  • Xenická kultura je kultura (ať už klonální nebo unialgal), která kromě zájmového organismu obsahuje ještě další mikroorganismy, nejčastěji bakterie, kvasinky, mikroskopické vláknité houby, v extrémnějších případech také prvoky.

  • Axenická kultura je kultura (ať už klonální nebo unialgal), která kromě zájmového organismu neobsahuje žádné další organismy. Tento typ kultur je nejnáročnější na dlouhodobé udržování.


S ohledem na obrovskou druhovou bohatost sinic a řas a také diverzitu jimi osidlovaných biotopů není téměř možné vytvořit univerzální metodiku pro izolaci jednotlivých taxonomických nebo ekologických skupin sinic a řas, často je vhodné kombinovat během izolačního procesu více technik, jejichž kombinace zvyšuje šanci na úspěšné převedení organismu do kultury.Pokud není zcela známá biologie a ekologie zájmového druhu, zvyšuje šanci na úspěch využití více opakování s přídavkem různých látek, např. dusičnany, fosforečnany, křemík, amoniak, železo apod., někdy je také možné využít kombinací látek (např. dusík spolu s křemíkem pro favozitaci rozsivek). Vzorek je také možné naředit médiem, případně udělat několik opakování ředění s různými médii. Dojde k obohacení vzorku o živiny z média a současně se médium, které bude používáno pro případnou izolaci, zředí a následná izolace opět do zředěného média může být úspěšnější.