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(lèi)常見(jiàn)的浮游綠藻,屬于綠藻門(mén)(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(jiàn),在海水水體中也有分布。卵囊藻種類(lèi)繁多,形態(tài)學(xué)變異性較大,準(zhǔn)確鑒定存在較大困難。除此之外,卵囊藻屬在分類(lèi)地位上、物種親緣關(guān)系和屬內(nèi)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的確定上也存在問(wèn)題,為此,本文采用透射電子顯微

2、鏡技術(shù)和分子生物學(xué)技術(shù)相結(jié)合的方法對(duì)4種卵囊藻屬物種進(jìn)行亞顯微水平上的形態(tài)學(xué)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(lèi)依據(jù)以及物種間的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系。
　　4種卵囊藻成熟細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)顯示:Oocystis laustris細(xì)胞呈橢圓形,被粘質(zhì)被膜包裹,具有多層細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),每個(gè)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞中僅有一個(gè)蛋白核,位于葉綠體的中央,呈類(lèi)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(gè)淀粉盤(pán)

3、構(gòu)成。Oocystis nephrocytioides細(xì)胞細(xì)胞呈橢圓形或類(lèi)圓形,具有多層細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),外部沒(méi)有粘質(zhì)被膜;每個(gè)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞中含有2個(gè)葉綠體,每個(gè)葉綠體包含1個(gè)蛋白核,分別位于葉綠體中央,呈類(lèi)圓形,直徑大小為0.75-1.25μm;每個(gè)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(xì)胞中心一端的較薄,靠近細(xì)胞兩極的較厚。Oocystis sp.FACHB1429細(xì)胞呈圓形或類(lèi)圓形,被粘質(zhì)被膜包裹

4、,具有多層細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),每個(gè)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞中含有一個(gè)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(pán)包圍。Oocystis sp.細(xì)胞細(xì)胞呈橢圓形或類(lèi)圓形,被粘質(zhì)被膜包裹,具有多層細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),每個(gè)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞中含有一個(gè)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(gè)淀粉盤(pán)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(xì)胞壁具有多層結(jié)構(gòu),細(xì)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(pán)組成,淀粉盤(pán)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(lèi)囊體;Oocystis nephrocytioides CCALA397的蛋白核內(nèi)沒(méi)有類(lèi)囊體的存在;Oocystis sp.FACHB1429蛋白核內(nèi)存在管狀的類(lèi)囊體結(jié)構(gòu),大多數(shù)情況下是2條類(lèi)囊體類(lèi)似平行的穿

6、過(guò)蛋白核; Oocystis sp.的蛋白核內(nèi),可以觀察到有管狀的類(lèi)囊體穿過(guò),類(lèi)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(diǎn),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(gè)區(qū)分卵囊藻物種的形態(tài)學(xué)標(biāo)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(yīng)用最廣泛、可供比對(duì)的數(shù)據(jù)最多的分子標(biāo)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(gè)很好的分子標(biāo)記,可以適用于卵囊藻屬物種的分子鑒定。18S rRNA系統(tǒng)樹(shù)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(gè)支系,因此我們建議將卵囊藻屬分類(lèi)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(shù)呈現(xiàn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與之前報(bào)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(yàn)證了1