Estacionalidad, morfología y potencial tóxico de Pseudo-nitzschia spp. de la zona de las Grandes Islas y Alto golfo de California

Algunas especies del género Pseudo-nitzschia tienen la capacidad de producir ácido domoico (AD) que es una potente neurotoxina responsable de la intoxicación amnésica por consumo de mariscos (ASP por sus siglas en inglés). En el golfo de California, Pseudo-nitzschia es un componente común del fitoplancton. Sin embargo, son pocos los estudios en esta región sobre la diversidad, variación temporal y potencial tóxico de sus especies. Especialmente no existe información en la Zona de las Grandes Islas (ZGI) y el Alto Golfo de California (AGC) donde las condiciones ambientales pueden favorecer la acumulación de especies de Pseudo-nitzschia. Por lo tanto, en este estudio se estableció un monitoreo en ZGI y AGC durante agosto a noviembre de 2016 y de enero a mayo 2017 para caracterizar la comunidad fitoplanctónica en estas áreas. Asimimo, en la ZGI se tomaron perfiles verticales de salinidad y temperatura; se cuantificaron los nutrientes inorgánicos, pigmentos fotosintéticos y AD en material particulado. Se aplicó un análisis de componentes principales (ACP) para caracterizar las relaciones entre parámetros ambientales y parámetros biológicos y se establecieron cepas de Pseudo-nitzschia para determinar su potencial tóxico. La identificación de las especies de Pseudo-nitzschia se realizó de acuerdo a su morfología, evaluada mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y de transmisión (TEM) además de análisis filogenéticos basados en la amplificación de las regiones ITS y LSU del ADN ribosomal (ADNr). En la ZGI la temperatura del agua, la abundancia del fitoplancton y la de Pseudo-nitzschia se caracterizaron por presentar diferencias estacionales que se identificaron como de verano, invierno y un mes de transición. En el AGC no se registró un patrón estacional claro. Se registraron 7 morfotipos de Pseudo-nitzschia para la ZGI (Pseudo-nitzschia sp.1., P. cf. delicatissima, P. americana, P. multistriata, P. cf. pungens, Pseudo-nitzschia sp.6 y Pseudo-nitzschia sp.2.) y 3 para el AGC (Pseudo-nitzschia sp.1, P. cf. delicatissima y Pseudo-nitzschia sp.6). En la ZGI, la mayor abundancia y diversidad de Pseudo-nitzschia se registró en verano y mes de transición (>1.5 x 105 cel L-1). El ACP indicó que el 30% de la varianza en la abundancia de Pseudo-nitzschia durante el verano puede ser explicada por la salinidad y la temperatura. Se detectaron concentraciones de AD en material particulado entre 0.02 y 87.79 ngAD L-1 durante el verano y el mes de transición.

Some species of genus Pseudo-nitzschia produce domoic acid (DA), a potent neurotoxin responsible for the amnesic shellfish poisoning (ASP). Pseudo-nitzschia is a common component of the phytoplankton community in the Gulf of California. However, there are few studies describing the diversity, seasonal variation and toxic potential of Pseudo-nitzschia in the region. Specifically, there is no information in the Midriff Islands region (MIR) and the Upper Gulf of California (UGC) where environmental conditions could promote the accumulation of Pseudo-nitzschia species. Therefore, in this study the phytoplankton community was characterized during a monitoring program in the MIR and UGC from August to October 2016 and January to May 2017. Temperature and salinity profiles in the water column were taken, inorganic nutrients, photosynthetic pigments, and particulate DA were quantified in the MIR. A principal components analysis (PCA) was applied to analyze the relationship between environmental and biological parameters. In addition, Pseudo-nitzschia strains were established and the production of DA was evaluated on these strains. Pseudo-nitzschia species were identified according to their morphology evalauted by scanning (SEM) and transmission (TEM) electron microscopy. Also, the phylogenetic analysis was performed using the ITS and LSU regions of ribosomal DNA (rDNA). The variation in water temperature, phytoplankton, and Pseudo-nitzschia abundance were grouped in three season periods in the MIR: summer, winter and a transition month. There was not a clear seasonal pattern in the Upper Gulf of California. Seven Pseudo-nitzschia morphotypes were registered (Pseudo-nitzschia sp.1., P. cf. delicatissima, P. americana, P. multistriata, P. cf pungens, Pseudo-nitzschia sp.6 y Pseudo-nitzschia sp.2.) in the Midriff Islands region and three (Pseudo-nitzschia sp.1, P. cf. delicatissima y Pseudo-nitzschia sp.6) in the Upper Gulf of California. The highest Pseudo-nitzschia abundance and diversity were present during summer and transition month (>1.5 x 105 cell L-1). PCA indicated that 30% of the variance of Pseudo-nitzschia abundance in summer could be explained by salinity and temperature. A concentration between 0.02 and 87.79 ng AD L-1 of particulate DA was detected in summer and in the transition month. P. cf. pungens abundance and AD concentration were strongly correlated (r=0.92) . DA was not detected in the cultivated strains.