龙须菜5.8S rRNA和ITS区的克隆与系统学分析

研究青岛产龙须菜居群内的遗传多样性和系统学分类,通过对龙须菜居群内不同个体的5.8S rRNA-ITS区(包括ITS1-5.8S rRNA-ITS2)进行PCR扩增和序列分析,得到扩增DNA片段长度均为1 066 bp,包含完整的ITS1(250 bp)、5.8S(159 bp)和ITS2(657 bp);利用GenBank数据库对Cracilaria(江蓠属)和Gracilariopsis属共20个物种的rRNA-ITS相应序列进行了比较和系统进化分析.结果表明,龙须莱和江蓠科19个物种中rRNA的5.8S区的长度和序列非常保守,而ITS区的长度和序列则变异较大,20种江蓠科物种的遗传距离在0.013～0.596之间,龙须菜在5.8S rRNA-ITS区特性上相比江蓠属物种与Gracilariopsis属物种更为相似;采用UPGMA法构建了这20种江蓠科物种的系统发育树;分析结果表明青岛产龙须菜的居群内不存在遗传差异,且应属于Gracilariopsis属,并且在江蓠科中较早分化,而龙须菜处于Gracilariopsis属中比较古老的位置.     

细基江蓠及其繁枝变种的RAPD和ITS分析

对细基江蓠及其繁枝变种各12个个体进行随机扩增多态性(RAPD)DNA分析,对比多态位点比例、平均杂合度以及遗传距离,并构建UPGMA聚类图;通过PCR扩增出核糖体RNA基因(rDNA)转录间隔区(ITS),纯化后直接测序,利用生物信息学方法进行序列分析和核苷酸变异研究.比较分析结果表明,细基江蓠的杂合度和多态位点比例均高于细基江蓠繁枝变种,其遗传多样性相对较丰富;实验中8条随机引物扩增出特异的RAPD带,可用做细基江蓠及其繁枝变种的分子鉴定标记;ITS序列在这两种海藻中变异极小;RAPD和ITS聚类分析研究结果表明,细基江蓠及其繁枝变种均聚集为一枝,与同属不同种的龙须菜和真江蓠分开,提示细基江蓠和及其繁枝变种为同一个种,从而在DNA水平上支持了传统形态分类的观点.     

一株分离自胶州湾的裸甲藻形态相似种的分子系统学研究

对一株分离自胶州湾的裸甲藻形态相似种(Gymnodinium sp.ZX)进行了分子水平的分类鉴定.提取基因组DNA后扩增核糖体小亚基和转录间隔区序列,经纯化、克隆并测序.将获得的序列分别进行Blastn同源性分析,并下载相关序列构建系统进化树,结果表明,该藻与共生藻(Symbiodinium)亲缘关系较近,而与裸甲藻...     

一种龙须菜寄生真菌的种类鉴定及侵染过程研究

寄生于海洋藻类的真菌至今了解甚少,已发现的寄生于海洋藻类的壶菌门物种有6种,本研究发现一种龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)寄生真菌。基于nucSSU rDNA和nucLSU rDNA的部分序列分析方法建立的系统发育进化树显示,该真菌属于壶菌门(Chytridiomycota),壶菌纲(Chytridiomycetes),Lobulomycetales目;基于ITS1-5.8S-ITS2序列分析方法建立的系统发育进化树显示,该真菌不归属于Lobulomycetales目内任一已知属,可能是Lobulomycetales目内一个新的属。这也是首次发现寄生于红藻江蓠的Lobulomycetales目物种。此外,通过切片观察方法研究真菌侵染龙须菜的整个过程,结果表明真菌会损害龙须菜生长发育,会导致龙须菜细胞出现变形、脱色等症状,严重可致龙须菜藻体断裂,这与之前发现的龙须菜寄生菌Thalassochytrium gracilariopsidis对龙须菜的影响方式不同。通过PAS、CBB和Nile-red 3种方法染色发现,真菌富含多糖和蛋白质,不含(或少含)脂质;3种染色方法均可作为判断藻体是否含真菌的有效手段。本研究丰富了龙须菜寄生真菌的认识,为深入阐明菌藻作用提供了基础。     

一种绿色真江蓠的分子鉴定

应用rDNA-ITS和线粒体cox1片段扩增序列,分析了厦门杏林湾的2株绿色未知江蓠（Gracilaria sp.;四分孢子体GR-1和雌配子体GR-2）及2株紫褐色真江蓠（G.vermiculophylla;四分孢子体PU-1和雌配子体PU-2）.运用MEGA5.0估算了4个供试样本与GenBank中相似度最高序列的遗传距离并构建了系统发育树.ITS序列分析显示绿色未知江蓠GR-1、GR-2都与真江蓠聚集在一起,推断两者与真江蓠的亲缘关系非常近.cox1片段序列分析表明,绿色未知江蓠GR-1、GR-2和紫褐色真江蓠PU-1、PU-2都与索引的真江蓠聚集在相同类群.其中GR-1、GR-2与真江蓠JQ619142、JQ619143的相似度都为100%,它们之间的遗传距离范围在0.000～0.002,低于种群内部的遗传距离范围0.000～0.015,从分子水平上确定了绿色未知江蓠是真江蓠.联合ITS和cox1片段序列的分子标记适用于真江蓠的种质鉴定.     

四种红翎菜科红藻的分子系统学研究

红翎菜科海藻藻体形态结构多样,部分个体在长期进化过程中发生了形态特征的变异,其分类学一直是研究的热点和难点。本研究选取了23Sribosomal RNA gene(UPA)、cox2-3和rbc spacer 3个片段运用PCR扩增的方法研究了红翎菜科4种海藻的序列结构特征,结果表明琼枝、卡帕藻属2种海藻和麒麟菜的UPA长度均为326bp,GC含量46.0%～46.3%;cox2-3序列长度分别为141、139和141bp,GC含量19.3%～23.7%;rbc spacer序列长度分别为93、93和94bp,GC含量22.3%～23.7%。利用PAUP软件分别用邻接法(NJ)、最大似然法(ML)和最大简约法(MP)对红翎菜科海藻进行系统发育分析,结果表明3个属海藻均可以通过UPA、cox2-3和rbc spacer 3个片段得到有效的区分,并且这3个片段也均可进一步将卡帕藻属2个种区分开来。本文在分析基因片段的基础上,比较了3个属不同物种间的信息位点,为分子系统学研究提供了一定的数据支持。     

赤潮铜绿微囊藻rDNA基因间隔区的序列分析以及与淡水微囊藻的比较

采用ＰＣＲ及序列测定 厦门西港海域采集的赤潮铜绿微囊藻１６Ｓ和２３Ｓ ｒＤＮＡ基因间隔区Ｉｎｔｅｒｇｅｎｉｃ Ｓｐａｃｅｒ Ｒｅｇｉｏｎ（ＩＳＲ）区进行了序列测定和分析,并通过与两种淡水微囊藻的比较,找出了其特征性核苷酸作为专一性分子探针设计的靶序列,为该藻种以及微囊藻属的快速鉴定及系统学研究提供了分子基础。     

利用ITS-5.8S rDNA序列对2株海洋亚历山大藻进行的分子鉴定

扩增2株分离自青岛胶州湾、从形态上初步确定为亚历山大藻属(Alexandrium sp. qd2, Alexandrium sp. qd3)的5.8S 核糖体基因(5.8S rDNA), 转录单元内间隔区(Internal Transcribed Spacer, ITS) 序列、部分18S rDNA和28S rDNA序列.通过blastn比对、系统进化树以及遗传距离分析将A.sp.qd2和A.sp.qd3鉴定为A.catenella,且属于A.catenella 的不同株型.     

江蓠属海藻龙须菜的基础研究与大规模栽培

江蓠属的龙须菜是1种重要的产琼胶海藻。从2000年在广东汕头南澳岛栽培成功以来,迅速在福建、浙江、山东和辽宁沿海得到发展,成为继海带、紫菜和裙带菜之后又一个新兴的海藻栽培产业群。本文综述了龙须菜遗传学研究成果及龙须菜栽培产业建立和发展的关键因素,包括龙须菜南移栽培,981龙须菜良种培育的技术要点。     

基于16S rRNA与COI基因40种石斑鱼亚科鱼类分子系统进化关系

本研究采集了分布在西太平洋的石斑鱼亚科10属共40种鱼类,采用PCR扩增及测序技术获得所有样品16S rRNA、COI基因部分序列,利用最大似然法构建系统进化树并分析。结果表明:40种鱼类COI基因为651 bp,编码227个氨基酸,16S rRNA基因同源序列566 bp,序列存在一定的碱基插入与缺失,各物种16S rRNA基因序列变异比COI要少,序列较为保守。构建的系统进化树上,在本研究的石斑鱼亚科10个属中,鳃棘鲈属分类地位最原始,位于进化树基部,6种鳃棘鲈能聚成一个单系;烟鲈属与九棘鲈属关系较近,两者聚为一支,侧牙鲈属的进化地位介于鳃棘鲈属与九棘鲈属之间;石斑鱼属的进化地位最高,位于进化树顶部,形成两个平行分支,但是石斑鱼属种类未能聚成一个单系;驼背鲈属、鸢鮨属、下美鮨属、光腭鲈属及宽额鲈属均未能形成独立分支,而是与石斑鱼属种类聚在一起,显示其与石斑鱼属有很近的亲缘关系,部分可能是石斑鱼属的特化类群。     

Assessment of introduced Kappaphycus (Solieriaceae, Rhodophyta) species relationships in China with molecular markers

Due to morphological plasticity and paucity of diagnostic morphological characters, the taxonomy of Kappaphycus gets more and more confused with the expanding of commercial cultivation. In this study, the phylogenetic relationship of 13 strains of introduced Kappaphycus species in China was defined using DNA molecular markers, such as 18S rDNA, rbcL and cox2-cox3 spacer region. The resolutions obtained by three different molecular markers were compared: both cox2-cox3 spacer region and rbcL sequences are eligible in interspecies identification of Kappaphycus, whereas cox2-cox3 spacer region is more variable than rbcL sequence. There is several basepairs’ discrepancy among 18S rDNA sequences, while it is 100% identical among both cox2-cox3 spacer region and rbcL sequences of the ten strains of K. alvarezii. We suppose that 18S rDNA sequence can provide more information in biogeography study of Kappaphycus than other two DNA sequences.     

4 种经济海藻脂肪酸组成分析

采用改进的Bligh-Dyer法提取脂溶性成分,气相色谱-质谱联用法(GC-MS)进行分离和鉴定,C19:0内标确定总脂及各组分含量,研究了鼠尾藻(Sargassum thunbergii)、浒苔(Enteromorpha prolifera)、龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)和红毛菜(Bangia sp.)4种经济海藻的脂肪酸组成及含量。结果表明,4种海藻都检测出C14-C22脂肪酸,总脂含量在12～19 mg/g之间,不饱和脂肪酸为主要组成成分,含量均超过60%。不饱和脂肪酸中以多不饱和脂肪酸(PUFAs)为主,富含n-3和n-6系列PUFAs,n-6与n-3系列PUFAs之比均低于2。比较4种海藻脂肪酸组成特点表明,鼠尾藻以C16、C18和C20为主要组成成分,具褐藻类脂肪酸组成特征;浒苔以C16和C18为主要组成成分,具绿藻类脂肪酸组成特征;龙须菜和红毛菜以C16和C20类脂肪酸为主,具典型红藻类脂肪酸组成特征,同时二者又有不同之处,分别显示真红藻与原始红藻脂肪酸组成的特点。     

广东南澳岛大型海藻龙须菜与浮游植物对营养盐的竞争利用

广东南澳岛近海是我国龙须菜养殖的重要基地。为了探究龙须菜养殖对藻华防治的贡献,分别于2016年3月、5月和6月在广东南澳岛北部海域不同养殖功能海区进行采样,研究龙须菜养殖前后海水中营养盐含量和结构的变化,分析不同粒径的浮游生物对有机营养盐的水解利用,探讨龙须菜养殖对浮游植物竞争利用营养盐和生长产生的影响。结果表明,研究海区水质较清洁,无机氮磷含量较低,春季至夏季,随着龙须菜和浮游植物生物量增加,溶解无机磷(dissolved inorganic phosphorus,DIP)浓度不断下降,至6月南澳海区成为磷限制海域。在5月龙须菜生长高峰期,龙须菜养殖区和龙须菜鲍鱼混养区的DIP浓度显著低于鲍鱼区和非养殖区,龙须菜养殖区的叶绿素a浓度明显低于其他区域,亮氨酸氨肽酶(leucine amino peptide,LAP)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AP)活性显著升高,表明龙须菜养殖区浮游植物受到较为明显的营养胁迫。而龙须菜收割后,该养殖区的叶绿素a含量则显著上升,甚至高于其他区域。该结果表明在南澳岛海域,龙须菜养殖通过营养竞争关系(尤其是磷)抑制浮游植物的生长,大规模龙须菜养殖可能有助于抑制有害藻华的发生。     

热锻炼对龙须菜高温胁迫响应的影响

夏季高温是限制龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)生长和发育的一个主要问题。本研究以野生龙须菜作为材料,经过28℃的热锻炼预处理72 h,再分别置于32、36、40℃高温胁迫24 h,并测定了高温胁迫条件下龙须菜的丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)和可溶性蛋白质的含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)活性和抗坏血酸(AsA)水平等生理指标,研究了龙须菜对高温胁迫的响应。结果表明:热锻炼能维持藻体较低的MDA含量,降低H2O2的产生速率,缓解藻体的膜脂过氧化伤害;同时热锻炼缓解了可溶性蛋白质的降解,增加了SOD酶的比活力,缓解了AsA的下降速率,说明热锻炼能缓解高温胁迫对藻体的伤害,有效地提高了龙须菜对高温胁迫响应的能力。     

龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)海藻糖-6-磷酸合成酶(TPS)对逆境胁迫的响应

非还原性二糖海藻糖及其代谢物是调控植物生长发育和逆境响应的信号分子。本研究以大型海藻龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)为对象,从基因转录、蛋白和酶活性3个水平探讨了海藻糖合成酶——海藻糖-6-磷酸合成酶(TPS)对高温、高盐及渗透胁迫的响应。龙须菜中4条TPS序列均具有TPS家族保守结构域(Glyco-transf-20)和TPP家族保守结构域(Trehalose-PPase),且属于Class I亚家族。在转录水平上,高盐胁迫主要促进了TPS1、TPS2和TPS4基因的表达,而渗透胁迫则总体抑制了TPS1、TPS2和TPS3基因的表达。在高盐胁迫48 h时, TPS1蛋白含量升高到对照组的2.03倍。在高温和高盐胁迫24 h时, TPS活性升高,而在高盐胁迫48 h及渗透胁迫条件下酶活性降低。可见海藻糖-6-磷酸合成酶参与了龙须菜抗高温和高盐胁迫的应答,但对渗透胁迫不敏感。该研究为提高龙须菜抗逆性及培育抗逆龙须菜品种提供了参考。     

中国裸胸鳝属10种鱼类分子系统发育关系的16SrDNA分析

为了阐明南中国海裸胸鳝属(Gymnothorax)鱼类系统进化情况,利用聚合酶链式反应扩增目的产物,将其连接到T载体后,并对其序列进行测定,共得到9种裸胸鳝属鱼类线粒体16S ribosomalDNA(16S rDNA)基因的部分序列,采用多个生物软件对序列变异和碱基组成进行分析,计算了Kimura2-parameter遗传距离,转换/颠换比等遗传信息指数,下载基因库中16SrDNA基因的同源序列,以鳗鲡属(Anguilla)的花鳗鲡(Anguilla marmorata)为外群构建NJ(Neighbore-Joining)、MP(MaximumParsimony)和ME(Minimum Evolution)系统进化树。根据所得分子数据并结合形态学特征推论如下:(1)在所研究的10种裸胸鳝鱼中共有516个位点、其中143个核苷酸位点存在变异(27.7%);(2)序列变异的转换/颠换比值的平均值为3.441;相对遗传距离数据表明斑颈裸胸鳝(G. margaritophorus)和网纹裸胸鳝(G. reticularis)差异最大(0.177),褐祼胸鳝(G. hepaticus)与布雷顿氏裸胸鳝(G. breedeni)差异最小(0.022);(3)NJ树、ME树表明裸胸鳝属内部存在3个平行进化的姐妹分支,分支内部的种类组成与地理分布无关。     

二氧化碳和阳光紫外辐射对龙须菜生长和光合生理的影响

为探讨太阳紫外辐射(UVR,280~400 nm)和CO₂浓度变化对大型海藻的复合效应,选择了常见的经济海藻龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)为实验材料,研究了UVR(阳光紫外辐射)和CO₂对其生长、光合作用、色素以及紫外吸收物质含量变化的复合作用。实验设置两个CO₂梯度(380×10^-6和800×10^-6)和三种太阳辐射处理(PAB处理——全波长辐射处理, PA辐射处理——滤掉紫外线B和P处理——滤掉全部紫外线)。结果表明,CO₂加富(800×10^-6)显著地促进了龙须菜的生长,而UVR则产生抑制作用,但两者之间复合作用不显著。UVR促进了藻体的紫外吸收物质的合成,而且在高浓度CO₂下经PAB辐射处理的含量要显著高于正常CO₂浓度水平下的,这表明高浓度CO₂促进了紫外吸收物质的合成。在光合作用受限制的低PAR条件下,紫外线A(UV-A)促进其光合作用,但高浓度CO₂却抑制了藻体的光合作用速率。在正常浓度CO₂水平下生长的藻体,UVR显著降低其光合作用能力,但是在高浓度CO₂下生长的藻体,UVR这种负面效应不显著。UVR显著降低藻红蛋白的含量,高浓度CO₂ 在P和PA辐射处理下也显著降低藻红蛋白的含量,但在PAB辐射处理下却呈现相反的结果。高浓度CO₂下生长的藻体通过增加体内紫外吸收物质的含量来维持较高浓度的藻红蛋白含量,增强了其抵御UVR的能力。     

一株桑沟湾赤潮藻的分子鉴定

2011年5月山东荣成桑沟湾近海海域暴发赤潮,其规模在桑沟湾历史上罕见,较严重地影响了该海域水产动物的人工养殖。本文作者分离得到了赤潮暴发过程中海水里的一株优势种,并对其核糖体18S RNA基因(18S rDNA)和转录单元内间隔区(ITS)进行了序列扩增和分析。依据这两种序列构建的系统进化树都显示这株藻与卡罗藻Karlodinium veneficum(=K.micrum)完全聚在一起,因此推断出其应为K.veneficum,是一种常见有害赤潮藻。本文是卡罗藻在桑沟湾海域暴发的首次报道。