东海原甲藻-生态环境学报.DOC

东海原甲藻Prorocentrum donghaiense Lu生物学研究进展 张秀芳1，刘永健2 1. 山东理工大学生命科学学院，山东 淄博 2550492. 国家海洋环境监测中心，辽宁 大连 116023 东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense Lu)是中国沿海频繁发生的大规模赤潮的原因种之一。文对东海原甲藻的命名、生理生态和分子生物学等方面的研究成果。东海原甲藻与在日本、韩国等亚洲海域分布的被报为Prorocentrum dentatum的原甲藻以及来自美国CCMP的具齿原甲藻(Prorocentrum dentatum )为同一种。东海原甲藻是一种喜长光照的赤潮藻类其生长的最适温度为22 ℃，最适盐度为2531。东海原甲藻能利用铵盐、硝酸盐和亚硝酸盐，最适生长的N)/w(P)比范围在820之间。构建了东海原甲藻cDNA文库并进行了EST分析，发现了22个与东海原甲藻生长发育、物质转换和能量代谢相关的基因标签。认为从基因表达及调控角度研究赤潮形成与消亡机制并阐明与环境因子的关系是必要的。 生理生态；分子生物学中图分类号： 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2007）0-1053-05近年来我国的长江口和舟山群岛海域爆发了大规模的原甲藻赤潮。覆盖海域面积达km2，最大细胞密度达3.6×108 个·L-1，持续时间最长的一次原甲藻赤潮达1个月。如此大面积、长时间的赤潮实属世界罕见，引起了我国政府、公众和科技界的广泛关注。上述近几年发生在我国东海区的原甲藻赤潮的第一优势种均为东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense Lu）。由于东海原甲藻赤潮在我国东海区的规模和影响较大，东海原甲藻（P. donghaiense Lu）的研究已成为赤潮生物学的热点之一[14]。国内近年在其分布、形态和分子鉴定、生理生态、表达序列分析等方面开展了广泛的研究。本文对该藻的命名、生理生态及分子生物学研究进展进行了介绍，以期为在东海原甲藻中开展相关研究提供理论基础。 东海原甲藻属于甲藻纲，原甲藻目，原甲藻科，原甲藻属。细胞呈不对称梨形，长1522 μm，宽914 μm，营单细胞生活，但有时形成24个细胞短链，是目前原甲藻属中唯一己知能形成细胞短链的种类[5，6]。 2003年9月在日本长崎举行第七届国际甲藻学术大会，会议确定包括我国东海赤潮高发区、日本、韩国海域的赤潮原甲藻不是日本学者Hada所描述的Prorocentrum shikokuensis，而是东海原甲藻（P. donghaiense Lu）。专家认为：P. shikokuensis 的定种是属于动物命名法，而原甲藻具有板状叶绿体，是能进行光合作用的藻类，因此对于原甲藻新种的命名应用植物命名法，用拉丁文描述[6]。目前还不知道两者是否就是同一种，但Hada没有对P. shikokuensis 进行指定(typification)而根据国际植物命名法及动物命名法，均要求必须对新种的模式种进行指定(typification)才能有效，因此，P. shikokuensis 是一个无效种名。 许多学者认为在东海发生赤潮的该种原甲藻应定为具齿原甲藻(Prorocentrum dentatum)[1，7]。吕颂辉等应用扫描电子显微镜技术，对采自2002年5月浙江舟山海域的赤潮标本，与来自美国国家海洋藻种中心CCMP( Provasoli-Guillard National Center for Culture of Marine Phytoplankton) 的具齿原甲藻进行比较。通过两者细胞的大小、形态，细胞表面的修饰物，以及细胞顶端突起等重要分类特征的比较，发现两者除了在细胞长度上有所差别以外，其它特征基本吻合。 因此，他们认为，两者为同一物种。认为发生在我国东海水域的赤潮原甲藻种类是具齿原甲藻(P. dentatum)，而非新种[7]。 但陆斗定等认为具齿原甲藻与东海原甲藻的差异是十分明显的，它们之间的形态结构和个体大小具有很大的差别。表现在一方面细胞长度有很大差别，P. dentatum 的模式描述为长5060 μm ，而东海原甲藻的细胞长度大多小于20 μm，最大的个体长度不超过26 μm，个体大小与东海原甲藻大体上相差3 倍左右。另一方面具齿原甲藻整体上呈披针形，最显著的特征是细胞两头尖，细胞上部一侧具很长的三角形齿状突起，约占细胞长度的1/71/8，细胞下部呈尖锥状。而东海原甲藻细胞呈长卵形，不对称，上部一侧有时具有不明显的突起，细胞下部呈卵圆状。这些差异远超出了同种个体因环境不同所造成的形态变化范围。并认为在我国东海赤潮高发区以及在韩国、日本海区的出现的高生物量赤潮种类并非是Stein