藍(lán)藻念珠藻屬及其近緣屬的分子系統(tǒng)學(xué)研究.pdf

1、念珠藻屬(Nostoc)及其近緣屬是藍(lán)藻的重要類群，廣泛分布于各種生境。其分類主要建立在藻絲、營養(yǎng)細(xì)胞、異形胞及厚壁孢子等形態(tài)特征的基礎(chǔ)上，然而這些藻類結(jié)構(gòu)簡單，形態(tài)可塑性強(qiáng)，極易受環(huán)境影響，因此，僅以形態(tài)特征作為分類依據(jù)有時(shí)并不可靠，容易造成分類上的混淆。而隨著分子系統(tǒng)學(xué)的發(fā)展，越來越多的核苷酸和蛋白質(zhì)序列在系統(tǒng)演化和分類研究中提供了最直接的證據(jù)，已廣泛用于藍(lán)藻分子系統(tǒng)學(xué)的研究。本研究通過克隆、測序具有“進(jìn)化計(jì)時(shí)器”之稱的16S rR

2、NA基因和變異速率較快的tRNALeu(UAA)內(nèi)含子基因，并結(jié)合GenBank數(shù)據(jù)庫中相關(guān)的基因序列對念珠藻屬及其近緣屬的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)行了分析，主要結(jié)果如下： [1]根據(jù)16S rRNA基因和tRNALeu(UAA)內(nèi)含子基因的系統(tǒng)發(fā)育研究結(jié)果表明念珠藻(Nostoc)和魚腥藻(Anabaena)聚合為兩個(gè)不同的分支，支持它們?yōu)閮蓚€(gè)獨(dú)立的屬。 [2]基于16S rRNA基因和tRNALeu(UAA)內(nèi)含子基因序列構(gòu)建

3、的進(jìn)化樹中，念珠藻屬的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基本一致，絕大部分念珠藻聚合在一個(gè)單系分支上，表明它們是單系起源的。 [3]然而，通過系統(tǒng)發(fā)育研究表明少數(shù)念珠藻(Nostoc paludosum FACHB88、Nostoc spongiaeforme FACHB130、Nostoc piscinale CENA21、Nostoc sp.FACHB973、Nostoc sp.YK-01和Nostoc sp.HK-01)被排除在此單系之外，與少數(shù)幾

4、株魚腥藻聚類成一個(gè)分支，此分支位于念珠藻的單系分支和典型的魚腥藻分支之間，具有清晰的界限，并且它們之間的遺傳距離超過屬內(nèi)水平，不支持現(xiàn)有的分類學(xué)地位。這表明該分支中的種類可能是兩屬間的過渡類群，或者為一個(gè)新的類群，有待進(jìn)一步研究。 [4]本研究表明分類地位存在爭議的滿江紅魚腥藻(Anabaena azollaeFACHB190)也存在于上述分支中，既不聚類在念珠藻屬的單系分支中，也不聚類在典型魚腥藻屬的分支中，支持滿江紅魚腥藻為

5、獨(dú)立于該兩屬之外的觀點(diǎn)。 [5]研究發(fā)現(xiàn)束絲藻(Aphanizomenon)總是和魚腥藻混雜地聚類在一起，且與魚腥藻屬間的遺傳距離較小，建議將束絲藻屬并入到魚腥藻屬。 [6]研究結(jié)果顯示具異形胞的絲狀藍(lán)藻聚類在一個(gè)單系進(jìn)化枝中，說明它們是單系起源的。 [7]通過16S rRNA基因和tRNALeu(UAA)內(nèi)含子基因聯(lián)合序列的系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果表明我國3種經(jīng)濟(jì)念珠藻.普通念珠藻(N.commun)、發(fā)狀念珠藻(N.