Vývoj nových metod pro uchovávání sbírkových kultur řas a sinic

Alena Lukešová, Pavel Hrouzek, Jan Kaštovský, Martin Lukeš, David Kaftan

Výzkum byl zaměřen na vývoj a standardizaci moderních zamrazovacích metod pro dlouhodobé uchovávání vědecky a biotechnologicky významných kmenů řas a sinic při zachování jejich genetické stability. V rámci projektu podpořeného EU jsme otestovali přes 300 kmenů půdních řas a sinic ze všech hlavních taxonomických a morfologických skupin typů a různých geografických oblastí. U problematických a "cryopreservation recalcitrantních" druhů jsme nejmodernějšími technikami (kryomikroskopie, diferenciální skanovací kalorimetrie, FluorCam, TEM, GC) studovali mechanismy jejich poškození při zamrazování. Objasnění těchto mechanismů pak vedlo k vyvinutí nových kryoprezervačních metod, postupů a protokolů, které umožnily úspěšnou kryoprezervaci druhů, nepřežívajících žádné dosud známé kryoprezervační postupy. Pro uchování některých problematických kmenů se ukázala slibnou alternativní kryoprezervační metoda využívající různě osmoticky a vzdušně vysoušené alginátové kuličky se suspenzí řas. Zajímavých a snadno prakticky aplikovatelných výsledků bylo dosaženo při studiu vlivu chladové aklimace řas na přežívání nízkých (do -40°C) a ultranízkých teplot (do -196°C), který se ukázal druhově a kmenově specifický. Na širokém spektru druhů jsme otestovali řadu metod na zjišťování životaschopnosti a "recovery" po kryoprezervaci. Vyvinuli jsme dvě nové nedestruktivní metody, založené na digitálním zobrazování nárostu řas (NAJA Image Analysis) či na měření fotosyntetické aktivity řas a reverzibility poškození fotosyntetického aparátu s využitím kinetické fluorescenční kamery. Druhá z metod byla vybrána pro validační experimenty prováděné v několika evropských sbírkách. Výsledky byly představeny v 22 příspěvcích na 9 mezinárodních vědeckých konferencích.