北部湾棕囊藻藻华原因种分析

近年来, 棕囊藻已成为我国北部湾海域藻华发生的主要原因种, 严重影响北部湾海洋生态环境、水产增养殖业和防城港核电安全, 急切需要对棕囊藻藻华原因种作进一步分析确认。2017年2月和3月在钦州湾和涠洲岛藻华发生海域分离得到9株棕囊藻, 采用光学显微镜进行形态学初步鉴定, 并通过核糖体小亚基序列(SSU rDNA)进行系统进化分析。研究结果表明, 北部湾9株棕囊藻与球形棕囊藻形态特征基本符合, 系统发育树与不同海域来源的球形棕囊藻聚在同一大分支上, 与其他海域来源的球形棕囊藻遗传距离为0.0000~0.0071, 其中北部湾WZS3-1株与墨西哥湾株CCMP627、苏里南株CCMP628、厄瓜多尔株CCMP1528、南非株P162、中国海株RCC:K1398及汕头株Santou97的球形棕囊藻亲缘关系最近, 遗传距离为0.0000, 而北部湾WZS1、WZS2、WZS4、WZS5株与香港株SKLMP_T005和渤海株BOHAI1亲缘关系最近, 遗传距离为0.0000。球形棕囊藻的种内遗传距离(0.0000~0.0073)明显小于种间遗传距离(0.0084~0.0440), 因此可确定来自北部湾不同海域的9株棕囊藻均为球形棕囊藻。此外, 球形棕囊藻各藻株间的亲缘关系远近与其地理位置分布不能完全对应。本研究结果将为我国棕囊藻藻华藻种库构建、棕囊藻北部湾株生理生态研究和北部湾棕囊藻藻华发生机理研究等提供参考。     

等鞭金藻属(等鞭金藻目)1新种——湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis sp.nov)及其超微结构的观察

描述了从广东湛江南三岛沿岸采集、分离的等鞭金藻1新种———湛江等鞭金藻,应用电镜技术观察了湛江等鞭金藻运动细胞的超微结构.电镜观察证明,其运动细胞表面覆盖2~4层鳞片,鳞片有两种类型,一种较大,椭圆形;另一种较小,圆形.细胞顶端具有2条等长的平滑的鞭毛,两鞭毛间具有一条退化的定鞭(haptonema),很短,仅有1~2条微管.湛江等鞭金藻鞭毛过渡区中央轴丝与周边微管之间有5~6条螺旋条纹.两个金褐色色素体位于细胞两侧.3条类囊体为一组,无带片层.每个质体内侧具1个单层膜包裹的裸露的蛋白核.蛋白核内常具1对横列的类囊体.高尔基器位于鞭毛基体基部.线粒体长管状,具多个不分枝或分枝的脊.细胞中下部具1个至多个金藻昆布糖(Chrysolaminaran)颗粒.细胞核位于两质体之间、细胞基部.     

等鞭金藻属(等鞭金藻目)1新种——湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis sp.nov)及其超微结构的观察

描述了从广东湛江南三岛沿岸采集、分离的等鞭金藻1新种———湛江等鞭金藻,应用电镜技术观察了湛江等鞭金藻运动细胞的超微结构.电镜观察证明,其运动细胞表面覆盖2~4层鳞片,鳞片有两种类型,一种较大,椭圆形;另一种较小,圆形.细胞顶端具有2条等长的平滑的鞭毛,两鞭毛间具有一条退化的定鞭(haptonema),很短,仅有1~2条微管.湛江等鞭金藻鞭毛过渡区中央轴丝与周边微管之间有5~6条螺旋条纹.两个金褐色色素体位于细胞两侧.3条类囊体为一组,无带片层.每个质体内侧具1个单层膜包裹的裸露的蛋白核.蛋白核内常具1对横列的类囊体.高尔基器位于鞭毛基体基部.线粒体长管状,具多个不分枝或分枝的脊.细胞中下部具1个至多个金藻昆布糖(Chrysolaminaran)颗粒.细胞核位于两质体之间、细胞基部.     

北部湾海域球形棕囊藻遗传多样性分析

南海北部湾海域近年来连年暴发球形棕囊藻赤潮,严重威胁近海生态安全,亟待探明赤潮成因。球形棕囊藻是一种广泛分布于温带至热带海域的有害藻华微藻,具有明显的种下遗传分化。为了解北部湾海域球形棕囊藻的遗传多样性及其对赤潮藻种来源的指示意义,本研究针对分离于北部湾海域赤潮发生期间的4株棕囊藻,以核糖体28S大亚基rRNA基因（28S rDNA）D1-D2区和转录间隔区（ITS区）为靶区构建克隆文库,通过测序分析了北部湾海域球形棕囊藻的遗传多样性。结果表明,从北部湾分离的4株棕囊藻均为球形棕囊藻,但不同年份分离的球形棕囊藻藻株之间存在明显的遗传差异。部分球形棕囊藻藻株（PG2015和PG2017）的不同克隆间也存在遗传差异,这种遗传差异在由单一藻细胞建立的克隆培养系中仍存在,表明遗传差异是来自细胞内多拷贝的基因序列,可能源自不同地理种群球形棕囊藻之间的基因交流。与ITS区相比,28S rDNA D1-D2区能更好地反映球形棕囊藻遗传多样性状况,具有作为分子标记指示球形棕囊藻地理种群的潜力,但仍需深入研究。研究结果深化了对北部湾球形棕囊藻遗传多样性的认识,有望为进一步解析北部湾海域球形棕囊藻赤潮原因种来源提供判据。     

棕囊藻渤海株核糖体18S rDNA和ITS基因结构序列分析

对分离自渤海赤潮发生区的1株棕囊藻进行核糖体18S rDNA及ITS序列克隆测定,获得了长度为1 648 bp的18S rDNA序列和长度为890 bp的ITS序列.对获得的基因序列进行同源性分析,结果表明,该棕囊藻的核糖体18S rDNA及ITS序列均与NCBI数据库中登录的球形棕囊藻的相应序列同源性最高;从GenBank中获取不同地理来源的19种棕囊藻的18S rDNA序列及6种棕囊藻的ITS序列,分别以棕囊藻核糖体18S rDNA和ITS为对象构建了棕囊藻属的系统发育树,从分子生物学角度确定了棕囊藻渤海株为球形棕囊藻(Phaeocystis globosa).     

深圳大鹏湾一次球形棕囊藻藻华的发生过程及成因分析

2021年1月下旬深圳大鹏湾沿岸海域发生球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)藻华。为了探究球形棕囊藻藻华发生动态特征及其影响因素, 于1月20日至2月1日系统调查分析了藻华发生过程中浮游植物优势种演替、球形棕囊藻囊体数量、营养盐水平以及其他环境因素的变化。结果表明: 1月20日, 中肋骨条藻(Skeletonema costatum)为绝对优势种, 1月21日球形棕囊藻囊体开始出现, 1月25日囊体数量达到最高, 达69colonies·L^-1; 1月27日红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)藻华出现, 随后球形棕囊藻藻华逐渐消退。灰关联分析显示, 铵盐和硝酸盐是影响球形棕囊藻囊体丰度的最主要因素。水体扰动和球形棕囊藻在磷限制条件下的竞争优势也可能有利于球形棕囊藻藻华的发生。红色赤潮藻藻华可能是球形棕囊藻藻华消退的主要原因。球形棕囊藻藻华的发生和消亡是各种理化因素和生物因素共同作用的结果。     

中国沿海球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)的分类、分布及其藻华

球形棕囊藻(Phaeocystis globosa Scherffel)是全球海洋广泛分布的有害藻华种类。1997年10月,中国东南沿海首次暴发了此种藻类的大规模藻华,其后陆续在福建、广东、广西、海南、河北及天津等省市沿海暴发多起同种藻华。中国近海的球形棕囊藻藻华呈现两大独有的特点,即藻类囊体较大(可达3厘米),以及藻华可毒害养殖业。历经20多年,球形棕囊藻在中国沿海已从一个"藻华新记录种"变成了"藻华常见种"。值得注意的是, 2014年以来,广西北部湾海域棕囊藻藻华肆虐,威胁核电冷源安全,受到了社会高度关注,也对球形棕囊藻藻华的研究提出了新的挑战与要求。针对这一生态灾害的最新发展趋势,本文总结了20年来中国球形棕囊藻及其藻华灾害的发生与发展状况,分别就棕囊藻的分类、生活史特征、营养特性、藻华形成的环境驱动因素、生态毒理等诸多方面开展简要综述,冀望为棕囊藻藻华的研究及防治提供基础资料及思路。     

氮磷营养变化对钦州湾球形棕囊藻藻体生长的影响

球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)是我国北部湾海域主要的有害藻华原因种,囊体的生长是藻华发生和持续的关键。为了研究在富营养化日趋严重的钦州湾海域中营养盐输入对球形棕囊藻藻华形成的影响,采集钦州湾含球形棕囊藻的表层海水进行了添加不同营养盐的室内培养实验。根据钦州湾历史调查数据,进行了不同营养盐、不同氮磷比和不同添加方式的培养。结果表明,同时添加氮和磷显著促进浮游植物的生长,球形棕囊藻囊体继浮游植物细胞密度高峰期后大量形成。一次性添加磷对囊体生长的刺激作用较添加氮时强,丰度最高可达4.8×10³ colonies·L^-1,囊体平均直径为(115±84)μm,且具有较高囊体细胞密度,但囊体衰退较快。单独添加氮时,囊体细胞分布稀疏,囊体数量及直径皆较低。每天添加磷的方式相比一次性添加更有利于囊体丰度的维持。总体上,磷营养的添加能刺激囊体数量、囊体细胞数和囊体直径的生长。在具有较高N/P比值的钦州湾,应加强磷的排放管理,避免突发性磷污染对球形棕囊藻囊体生长的刺激作用。     

棕囊藻赤潮原因种的分子鉴定和起源分析

测定了发生于我国东南海域赤潮原因种Phaeocystis sp.及相关种类P.globosa和P.pouchetii 18S rDNA序列,并以Phylip35分析软件构建序列距离矩阵和分子系统发育树图.结果表明,该赤潮原因种与球形棕囊藻P.globosa 18S rDNA序列完全相同,从分子水平鉴定了该原因种为P.globosa.分子系统发育树图表示的P.globosa和P.pouchetii的分化顺序表明,分布于我国东南海域的P.globosa可能是一种本地起源的暖水种.Phaeocystis globosa不同株系的形态差异,可能是适应不同生活环境的结果.根据分子生物学的数据对有害赤潮藻类进行系统发育分析,并设计用于有害赤潮藻快速鉴定的特异性分子探针,对赤潮的监控和防治具有重要意义.     

青岛近海球形棕囊藻的宏条形码分析

自1997年球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)赤潮首次在我国南海海域暴发以来,该赤潮在我国南海和渤海的多个海域频繁暴发,表明球形棕囊藻在我国海域的分布比较广泛。尽管如此,在此之前开展的分类和生态调查研究均未发现我国海域球形棕囊藻的存在。近年来基于分子标记扩增和高通量测序的宏条形码分析检测到了球形棕囊藻,显示出宏条形码分析对球形棕囊藻鉴定的优势。然而,由于包括球形棕囊藻在内的定鞭藻的18S rDNA序列具有较高的G(Guanine,鸟嘌呤)C(Cytosine,胞嘧啶)含量等特点,导致针对球形棕囊藻的宏条形码分析结果在很大程度上依赖分子标记的选择或PCR扩增引物的选择。以青岛栈桥海域样本为研究对象,评估了扩增通用分子标记18S rDNA V4的两套常用PCR引物(即Stoeck引物和Song引物)对球形棕囊藻的宏条形码分析结果的影响,并利用Song引物对青岛近海2021年冬季突发性球形棕囊藻赤潮样本开展了宏条形码分析。分析发现不同引物对定鞭藻门物种的分析结果具有显著影响。利用Stoeck引物的宏条形码分析没有获得任何对应的定鞭藻的ASV(ampliconsequence...     

我国北部湾球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)的表面形态和细胞超微结构的电镜观察

本文首次对分离于我国广西北部湾的一株棕囊藻(Phaeocystis)纯培养进行了形态学研究。通过对其核糖体大亚基序列(LSU rDNA)进行了系统进化分析,并运用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等,对该藻的游动单细胞和囊体细胞表面结构和超微结构进行了详细的观察。结果表明,通过分子序列和形态学特征确证了该纯培养为球形棕囊藻(Phaeocystisglobosa)。通过分子系统进化分析,从北部湾获得的球形棕囊藻与同属的P. antarctica和P. rex的亲缘关系较近,但与P. jahnii的亲缘关系相对较远。我们发现该藻至少有两种类型的细胞:具鞭毛游动细胞和无鞭毛囊体细胞,其大小分别为2.30—3.98μm和3.69—6.49μm。具鞭毛游动细胞表面具有1—2个位置不固定但形状较为规则的圆盘状凸起,细胞表面的鳞片大小无明显差别;囊体细胞均匀地分布在囊体上,囊体细胞表面光滑,有三个较短的附属物。具鞭毛游动细胞和囊体细胞有2个或4个叶绿体,具鞭毛游动细胞的细胞核位于细胞的中下部,而囊体细胞的细胞核则位于细胞的中上部。细胞分泌物在扫描电镜样品处理过程后形成多数与细胞相连的丝状物,且丝状物形成较为规则的五角星形结构,每个角与一根丝相连,有些丝状体上有"瘤状"结构。研究结果填补了我国在球形棕囊藻形态学和超微结构研究上的空白,为深入认识其生物学特征及其成囊机理提供基础。     

福氏拟菱形藻(Pseudo-nitzschia fukuyoi)——中国产毒拟菱形藻的新记录

为了提高对我国海域拟菱形藻属(Pseudo-nitzschia)物种多样性的认识,并明确其是否能够产生多莫酸(domoic acid,DA)。本文从中国沿海分离和建立了拟菱形藻的单克隆培养株系,结合光学显微镜下的群体特征、透射电镜下的超微形态学特征、基于核糖体转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)的分子系统学数据,以及基于ITS2转录RNA的二级结构分析,鉴定到我国拟菱形藻属的1个新记录种:福氏拟菱形藻(P.fukuyoi Lim,Teng,LeawLim)。本文对其形态学特征进行描述,与相似物种进行了对比分析;对其ITS2-RNA序列进行了分析;利用高效液相色谱-串联质谱联用法(liquid chromatography tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)对培养藻株的产毒特征进行了分析,多个株系中均检测到DA,单细胞产毒水平为0.02—0.23pg,这是我国报道的第二种产毒拟菱形藻。利用卤虫(Artemia salina)和褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis)对福氏拟菱形藻的产毒水平进行了诱导,发现浮游动物能够提高福氏拟菱形藻的DA含量,增强幅度在4.7—28.5倍之间。本文提高了对我国拟菱形藻属物种多样性的认识,明确了福氏拟菱形藻的产毒特征和水平,为后续深入研究提供了基础数据。     

中国海洋仙菜科(Ceramiaceae)新记录属——盖氏藻属Gayliella(红藻门)的分类研究

利用生物压片技术,通过形态学和解剖学方法,对采自我国沿岸海洋的仙菜科红藻(Ceramiaceae,Rhodophyta)进行了分类学研究,发现了我国仙菜科新记录属——盖氏藻属(新拟名)Gayliella T.O.Cho,L.McIvor et S.M.Boo。该属目前在我国共有5个种,即短毛盖氏藻(新拟名)Gayliella pmbriatum (Setchell et N. L. Gardner). T. O. Cho et S. M. Boo、优美盖氏藻(新拟名) Gayliella βaccidum (Kützing) T. O. Cho et L. McIvor、泰式盖氏藻(新拟名) Gayliella taylorii (E. Y. Dawson) T. O.Cho et S. M. Boo、马沙盖氏藻(新拟名) Gayliella mazoyerae T. O. Cho, Fredericq et Hommersand和横轴盖氏藻(新拟名) Gayliella transversalis (Collins et Hervey) T. O. Cho et Fredericq,...     

中国球状绿藻新纪录属-索囊藻属(Choricystis)

在西藏那曲的错鄂和湖北武汉的紫阳湖采集到两株淡水绿色海绵。形态观察显示,两株海绵呈现绿色是由于其内共生有球状绿藻。基于形态观察和分子系统发育分析确定为该球状绿藻为索囊藻属的寄生索囊藻(Choricystis parasitica(K.Brandt)Pr?scholdDarienko)。结果表明:(1)两株藻均为纺锤形或倒卵形,长1.2—2.8μm,宽0.8—1.5μm;具一个侧位片状色素体;(2)依据18S r DNA和rbc L cp DNA的进化分析显示这两株藻均位于胶球藻科(Coccomyxaceae),索囊藻属(Choricystis);(3)基于ITS2的二级结构分析显示这两株藻与寄生索囊藻具有相同的二级结构,表明这两株内共生的球状绿藻均为寄生索囊藻。寄生索囊藻为中国新纪录种,所在属索囊藻属为中国新纪录属。本研究以形态性状和分子性状描述了采自中国的寄生索囊藻标本,为今后研究提供依据和参考。     

中国沿海自由生活线虫拟色矛线虫属(Chromadorita Filipjev,1922)两个新纪录种

在对海南岛及渤海滨州贝壳堤岛的自由生活海洋线虫进行分类鉴定和多样性研究中,发现拟色矛线虫属2个新纪录种:微拟色矛线虫(Chromadorita minima (Kreis) Wieser, 1954)和异常拟色矛线虫(Chromadorita abnormis (Kreis) Gerlach, 1965),并进行了描述。其中,微拟色矛线虫(C. minima)具有以下特征:体型粗短,体表具横向均匀排列的斑点、无环纹;口腔具有大的稍弯曲的背齿、头刚毛5—6μm;交接刺均匀、弯曲、近端不膨大、长约为泄殖孔体径的1.5倍、引带突尾状、无肛前辅器。以上特征与原始描述一致,但交接刺稍短(30—35μm vs 41μm)(测量6个个体)。异常拟色矛线虫(C. abnormis)虫体细长,体表具横向均匀分布的环纹和斑点;头刚毛长0.4—0.5倍头径、化感器为横向的肾形、口腔具有一个稍大的背齿和两个较小的亚腹齿;交接刺细长、向腹面弯曲呈弧状、近端头状、远端渐尖、引带板状、无引带突、具5个杯状的肛前辅器。其特征与原始描述相似,特别是德曼值a、b、c一致,但该标本体型较大(818—1231μm vs 81...     

中国海盘海牛科(腹足纲, 裸鳃目)一新记录属和一新记录种

2021年3月在大连进行潮间带生物调查时采集到2个裸鳃类标本,经鉴定发现为欧氏针盘海牛Diaulula odonoghuei (Steinberg, 1963),为中国新记录属和新记录种。在研究中对其进行了活体拍照,利用光学显微镜和扫描电子显微镜对其外部形态和内部解剖特征进行了观察。此外,测定了这两个标本的COI、16S rRNA和H3基因序列,将测得的基因片段与GenBank数据库中的针盘海牛属Diaulula的同源序列进行对比分析,构建了针盘海牛属的系统发育树。欧氏针盘海牛在我国沿海的发现,进一步丰富了中国海软体动物的物种多样性研究。     

黄东海奇异指纹蛤Acila mirabilis和指纹蛤Acila divaricata群体遗传多样性及进化研究

指纹蛤属Acila贝类是我国黄东海重要的底栖生物,研究其遗传多样性及进化对了解这一海区环境的变化及与生物的关系具有重要作用。本研究通过线粒体COI基因标记,分析了黄东海常见的两个指纹蛤属物种—奇异指纹蛤Acila mirabilis和指纹蛤Acila divaricata的分化情况,结果表明这两个种的分化形成时间分别在3.71和4.27百万年前,处于上新世时期,我们推测冰期时海平面下降引起的物种栖息地的缩减以及黄海和东海环境条件的不同是导致物种分化的重要原因。通过群体遗传多样性分析,我们发现分布于黄海的4个奇异指纹蛤群体中,3500-10群体的遗传多样性水平最高,且群体遗传多样性自冷水团中心内侧至外侧呈递减趋势,推测这可能与这一群体对冷水团有较好的适应性有关。分布于东海的3个指纹蛤群体均检测到两个单倍型类群ZA和ZB,两类群的分化时间大约在64万年前,发生于更新世中期,我们认为冰期时海平面升降引起的群体地理隔离与二次接触是导致指纹蛤两个单倍型类群形成的主要原因。     

中国南海自由生活海洋线虫Sabatieria Rouville,1903的三个新纪录种

对首次发现于我国南海海域SabatieriaRouville,1903的三个种进行了描述。其中,弯刺萨巴线虫Sabatieria curvispiculata Gagarin.2013主要特征为:头刚毛较短(3μm),角皮具有不规则的侧装饰点,交接刺细长且双弯曲,雄体具有15个小的乳突状肛前辅器。锥尾萨巴线虫Sabatieria conicaudaVitiello,1970主要特征为:具有短的锥状尾,角皮具有侧装饰点,交接刺弯曲,前半部分较宽,中间有角质化的隔膜,后半部较窄且没有隔膜,雄体具有9个小孔状的肛前辅器。迁徙萨巴线虫Sabatieria migrans JensenGerlach 1977主要特征为:头刚毛较长(22μm),交接刺细长且弯曲,近端具有中间隔膜,雄体具有23个小的肛前辅器。