Original paper

Strategies of Spirogyra against epiphytes

Weber, Johanna; Schagerl, Michael

Algological Studies Volume 123 (2007), p. 57 - 72

published: May 1, 2007

DOI: 10.1127/1864-1318/2007/0123-0057

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ArtNo. ESP221012300005, Price: 29.00 €

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Abstract

One feature of the filamentous green alga Spirogyra Link 1820 is the extremely low occurrence of epiphytes. Two possible strategies against growth of epiphytes were proved: (i) allelopathic activity and (ii) mucilage alteration. Allelopathic effects were tested by applying plate diffusion assays with living Spirogyra, extracts, biopellets and with microscope slides. Mucilage variability was checked in liquid cultures with target organisms and by using a microscope slide technique. Whereas growth of cyanobacteria was stimulated, eukaryotic algae demonstrated growth inhibition. When exposed to target organisms, two out of four Spirogyra strains exhibited an increase of mucilage production. Additionally one more Spirogyra strain, usually with no visible mucilage, developed new layers. The results of this study indicate that a synergy of both allelopathic activity and increase of mucilage production is an effective strategy of Spirogyra against epiphytes.

Kurzfassung

Die vorliegende Studie befasst sich mit Abwehrstrategien von Spirogyra gegen Epiphytenbewuchs. In unterschiedlichen Bioassays mit Indikatororganismen wurden allelopathische Effekte und Veränderungen der Gallerthülle untersucht. Lebendmaterial, Wasserextrakte und Biopellets von Spirogyra zeigten eine Wachstumshemmung bei eukaryotischen Algen und eine Wachstumsstimulation bei Prokaryoten. Zwei von vier Spirogyra Stämmen präsentierten in den Flüssigkulturen eine stärker ausgebildete Gallerthülle. Ein weiterer Stamm produzierte auf Objektträgerkulturen und in Flüssigkulturen eine neu erscheinende Gallerte. Die Gallerthüllenbildung scheint aber bei diesem Spirogyra-Stamm auch durch die Nährstoffverfügbarkeit kontrolliert zu werden. Alle im Freiland gesammelten Spirogyra zeigten keine Gallerthüllen, aber demonstrierten allelopathische Effekte. Aufgrund der Ergebnisse lässt sich als Abwehrstrategie gegen Epiphyten eine Synergie zwischen Allelopathie und Gallertproduktion vermuten.

Keywords

spirogyraepiphytesallelopathymucilageplate diffusion assayliquid culturemicroscope slide assay