4種卵囊藻的亞顯微結(jié)構(gòu)觀察與系統(tǒng)發(fā)育研究.pdf

1、卵囊藻(Oocystis)是一類常見的浮游綠藻,屬于綠藻門(Chlorophyta),共球藻綱(Trebouxiophyceae),小球藻目(Chlorellales),卵囊藻科(Oocystaceae),廣泛分布淡水水體中,特別在小型湖泊和池塘中較為常見,在海水水體中也有分布。卵囊藻種類繁多,形態(tài)學變異性較大,準確鑒定存在較大困難。除此之外,卵囊藻屬在分類地位上、物種親緣關系和屬內(nèi)分類標準的確定上也存在問題,為此,本文采用透射電子顯微

2、鏡技術和分子生物學技術相結(jié)合的方法對4種卵囊藻屬物種進行亞顯微水平上的形態(tài)學觀察和分子系統(tǒng)發(fā)育研究,確定卵囊藻亞顯微水平的分類依據(jù)以及物種間的系統(tǒng)發(fā)生關系。
　　4種卵囊藻成熟細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)顯示:Oocystis laustris細胞呈橢圓形,被粘質(zhì)被膜包裹,具有多層細胞壁結(jié)構(gòu),每個營養(yǎng)細胞中僅有一個蛋白核,位于葉綠體的中央,呈類圓形,直徑大小為1-1.5μm,被一層厚度為0.25-0.5μm的淀粉鞘包圍;淀粉鞘由3-5個淀粉盤

3、構(gòu)成。Oocystis nephrocytioides細胞細胞呈橢圓形或類圓形,具有多層細胞壁結(jié)構(gòu),外部沒有粘質(zhì)被膜;每個營養(yǎng)細胞中含有2個葉綠體,每個葉綠體包含1個蛋白核,分別位于葉綠體中央,呈類圓形,直徑大小為0.75-1.25μm;每個蛋白核被一層淀粉鞘包裹著,淀粉鞘呈閉合的指環(huán)形,厚度為0.15-0.75μm,靠近細胞中心一端的較薄,靠近細胞兩極的較厚。Oocystis sp.FACHB1429細胞呈圓形或類圓形,被粘質(zhì)被膜包裹

4、,具有多層細胞壁結(jié)構(gòu),每個營養(yǎng)細胞中含有一個蛋白核,位于葉綠體中央,呈不規(guī)則形狀;蛋白核外層被一些大小不一的淀粉盤包圍。Oocystis sp.細胞細胞呈橢圓形或類圓形,被粘質(zhì)被膜包裹,具有多層細胞壁結(jié)構(gòu),每個營養(yǎng)細胞中含有一個蛋白核,位于葉綠體中央,呈圓形或橢圓形,直徑為1.25-2.5μm;蛋白核被一層由4-7個淀粉盤組成的淀粉鞘包裹著。結(jié)果表明,卵囊藻屬亞顯微水平的共性特征為:存在或不存在粘質(zhì)被膜,細胞壁具有多層結(jié)構(gòu),細胞形狀為橢

5、圓形、圓形或近似圓形,葉綠體內(nèi)包含蛋白核,蛋白核被一層淀粉鞘包裹。淀粉鞘由淀粉盤組成,淀粉盤的數(shù)量在不同種間數(shù)量不等。
　　卵囊藻蛋白核亞顯微結(jié)構(gòu)顯示:Oocystis lacustris CCALA396蛋白核內(nèi)存在彎曲的類囊體;Oocystis nephrocytioides CCALA397的蛋白核內(nèi)沒有類囊體的存在;Oocystis sp.FACHB1429蛋白核內(nèi)存在管狀的類囊體結(jié)構(gòu),大多數(shù)情況下是2條類囊體類似平行的穿

6、過蛋白核; Oocystis sp.的蛋白核內(nèi),可以觀察到有管狀的類囊體穿過,類囊體一般在3-5條。由此可知,卵囊藻蛋白核及其淀粉鞘結(jié)構(gòu)具有多樣性的特點,顯示了一定的種間特異性,因此,卵囊藻蛋白核及其淀粉鞘結(jié)構(gòu)可以作為一個區(qū)分卵囊藻物種的形態(tài)學標記,用于卵囊藻屬種間鑒定。
　　18S rRNA基因是目前卵囊藻屬物種應用最廣泛、可供比對的數(shù)據(jù)最多的分子標記。本研究顯示卵囊藻屬的18S rRNA基因序列在種間的核苷酸差異值為0.1％~

7、10.8%,表明18S rRNA基因具有一定的變異性,是一個很好的分子標記,可以適用于卵囊藻屬物種的分子鑒定。18S rRNA系統(tǒng)樹的結(jié)果顯示卵囊藻屬是明顯的并系群,并被Echinocoleum elegans、Lagerheimia genevensis、Terachlorella alternans、Amphikrikos sp.、Oopanctella planoconvexa以及 Ecballocystiopsis dichot

8、omus和makinoella tosaensis分離成7個支系,因此我們建議將卵囊藻屬分類成組,建立更小的“屬”。
　　28S rRNA基因序列在共球藻綱(Trebouxiophyceae)各科間的核苷酸差異值僅為6.5%~15.4%,表明28S rRNA基因具有較高保守性,更適合屬水平以上的研究,不適用于屬下種間的研究。28S rRNA系統(tǒng)樹呈現(xiàn)的拓撲結(jié)構(gòu)與之前報道的基于18S rRNA基因系統(tǒng)發(fā)育研究的結(jié)果一致,從而驗證了1