全 文 ：植 物 分 类 学 报 45 (6): 828–840(2007) doi:10.1360/aps07001
Acta Phytotaxonomica Sinica http://www.plantsystematics.com
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2007-01-04 收稿, 2007-04-16 收修改稿。
基金项目: 国家自然科学基金(40476053; 30670156)资助(Supported by the National Natural Science Foundation of China,
Grant Nos. 40476053, 30670156)。
* 通讯作者(Author for correspondence. E-mail: haifenggu@yahoo.com)。
中国沿海甲藻两个新记录属——
艉杆藻属和易碎藻属
1, 2顾海峰* 3王 艳
1(中国海洋大学海洋生命学院 青岛 266003)
2(国家海洋局第三海洋研究所海洋地质和环境开放实验室 厦门 361005)
3(暨南大学理工学院环境工程系 广州 510632)
The first record of Ensiculifera Balech and Fragilidium
Balech (Dinophyceae) from Chinese coast
1, 2GU Hai-Feng* 3WANG Yan
1 (College of Marine Biology, Ocean University of China, Qingdao 266003, China)
2 (Department of Geology and Environment, Third Institute of Oceanography, Xiamen 361005, China)
3(Department of Environmental Engineering, College of Science & Engineering, Jinan University, Guangzhou 510632, China)
Abstract Resting cysts and vegetative cells of Ensiculifera Balech and Fragilidium Balech
have never been reported in China Sea. Such kinds of cysts were collected in the East China
Sea and were allowed to germinate. The cyst of Ensiculifera sp. is spherical with a diameter
of 22 µm. The cyst consists of two layers and is full of greenish granules, with a bright red
body inside. The cyst wall is covered with short organic spines (2 µm long). The cell of
Ensiculifera sp. comprises a conical epitheca and a rounded hypotheca, with the dimension of
17.7 µm long and 12.5 µm wide on the average. The plate pattern is po, x, 4′, 3a, 7′′, 5c, 4s,
5′′′, 2′′′′. The cysts of Fragilidium mexicanum Balech are spherical with the diameter ranging
from 54–60 µm. They are full of pale white granules and brown protoplasm, with a bright
yellow body present. The archeopyle is spherical. The cells of F. mexicanum are 45.3 µm long
and 42.8 µm wide, with the plate formula of po, 5′, 7′′, 10c, 7s, 7′′′, 2′′′′, 1P. The cyst of
Fragilidium sp. is also spherical with a diameter of 45 µm, which is similar to that of F.
mexicanum except that the yellow body is not present. The cells of Fragilidium sp. are 41.6
µm long and 35.3 µm wide with the plate formula of po, 5′, 7′′, 7′′′, 2′′′′, 1P. The Internal
Transcribed Spacers (ITS) of Ensiculifera sp. and the small subunit (18S) rDNA of
Fragilidium spp. were amplified and sequenced. Their phylogenetic positions agree with the
morphological taxonomy.
Key words Ensiculifera, Fragilidium, Fragilidium mexicanum, dinoflagellate, cyst, China
Sea.
摘要 艉杆藻属Ensiculifera Balech和易碎藻属Fragilidium Balech的营养细胞和孢囊在中国沿海还未被
记录过, 作者在中国东海发现了它们的孢囊并通过萌发建立了株系, 在光镜和电镜下研究了其细胞形
态。一种艉杆藻的孢囊为圆形, 直径22 µm, 双层壁, 孢囊体内充满淡绿色的颗粒, 有一个鲜艳的红色
体, 孢囊外壁覆盖着2 µm长的有机质短刺; 营养细胞上壳圆锥形, 下壳圆形, 细胞平均长17.7 µm, 宽
12.5 µm, 甲板方程式为po, x, 4′, 3a, 7′′, 5c, 4s, 5′′′, 2′′′′。墨西哥易碎藻Fragilidium mexicanum Balech的孢
囊为圆形, 直径54–60 µm, 孢囊内充满淡白色的颗粒物以及淡褐色的原生质体, 有一个鲜艳的黄色体,
萌发孔圆形, 偏在孢囊的一侧; 营养细胞平均长45.3 µm, 宽42.8 µm, 甲板方程式po, 5′ , 7′′, 10c, 7s, 7′′′,
6 期 顾海峰, 王艳: 中国沿海甲藻两个新记录属——艉杆藻属和易碎藻属 829
2′′′′, 1P。一种易碎藻的孢囊为圆形, 直径45 µm, 孢囊内充满淡白色的颗粒物以及淡褐色的原生质体,
黄色体不明显, 细胞壁较厚, 2–3 µm, 无色, 萌发孔圆形, 偏在孢囊的一侧。细胞平均长41.6 µm, 宽35.3
µm, 甲板方程式po, 5′ , 7′′, 7′′′, 2′′′′, 1P。对该种艉杆藻的转录间隔区(ITS)、2种易碎藻的小亚基(18S)序
列进行了测定并建立了系统发育树, 它们的系统发育位置和形态学分类相吻合。
关键词 艉杆藻属; 易碎藻属; 墨西哥易碎藻; 甲藻; 孢囊; 中国沿海
很多甲藻在其生活史的某个阶段以休眠孢囊的形式存在, 其比例大约是甲藻总数的
10%。绝大多数甲藻都是单倍体, 在某些环境因子的诱导下, 细胞会转化成配子, 两个配
子结合后形成二倍体的合子, 合子可以直接进行减数分裂回到单倍体的细胞(Figueroa &
Bravo, 2005), 但多数情况下它们会形成休眠孢囊(resting cyst), 并沉降到沉积物中。孢囊
需要度过长度不等的休眠期, 在此期间无论条件如何它们都不会萌发。只有在度过了休
眠期后, 并具备适宜的环境条件(通常为光照、氧气和合适的温度)(Anderson et al., 1987)
孢囊才会萌发, 并通过减数分裂回到单倍体的细胞。甲藻孢囊可以在海底存活数十年, 因
此沉积物中的孢囊反映了过去几年水体中甲藻出现的记录。甲藻孢囊根据细胞壁的组成
可以分成两类, 第一类具有和孢粉类似的有机质细胞壁, 称为有机质孢囊; 第二类具有
碳酸钙结晶形成的细胞壁, 称为钙质孢囊。产生钙质孢囊的种类都被划分在钙甲藻亚科
Calciodinellaceae下, 该亚科包括斯氏藻属Scrippsiella Balech ex Loeblich III和艉杆藻属
Ensiculifera Balech 以及一些根据孢囊定义的属 ( 比如 Calcigonellum Deflandre 、
Calciodinellum Deflandre等)(Fensome et al., 1993; Montresor et al., 1997; Meier et al.,
2002)。钙甲藻亚科下也有一些种类产生有机质的而不是钙质的孢囊(如汉高斯氏藻
Scrippsiella hangoei (Schiller) Larsen、伊玛艉杆藻Ensiculifera imariensis Kobayashi &
Matsuoka)。我们发现了艉杆藻属产生的一个有机质孢囊, 并根据萌发获得的细胞形态进
行了验证。易碎藻属Fragilidium Balech属于Helgolandinioideae亚科(Fensome et al., 1993),
就像其名字暗示的那样, 该类甲藻的甲板脱落后很容易断裂。易碎藻属和艉杆藻属下已
经描述的种类都只有5种, 它们的细胞分布情况很少报道, 可能与细胞较小或固定后容易
破碎有关, 但是易碎藻属的孢囊却在很多海域被发现(Owen & Norris, 1985; Blanco, 1989;
Sonneman & Hill, 1997; Orlova et al., 2004)。
易碎藻属和艉杆藻属的营养细胞至今在中国沿海水体中未被记录, 此前在东海甲藻
孢囊的研究中也没有被报道(Qi et al., 1996; Cho & Matsuoka, 2001; 王朝晖, 齐雨藻,
2003; 顾海峰等, 2004), 我们通过萌发试验得到了多株细胞, 对其甲板进行了观察, 并测
定了其分子序列, 系统发育结果和形态学分类相吻合, 本研究的结果有助于全面了解中
国海区的甲藻多样性。
1 材料和方法
1.1 样品的采集和处理
样品在2002年11月和2005年3月采集于东海的两个站位(122°30.64′ E, 29°0.01′ N;
121°25.54′ E, 27°12.46′ N), 取表层沉积物, 在4 ℃条件下保存。称量5 g样品与灭菌海水
混匀, 超声波处理2 min (100 W), 100和15 µm筛绢过滤, 取留在15 µm 筛绢上的样品在
植 物 分 类 学 报 45 卷 830
Olympus显微镜下对孢囊进行鉴定(100×)。另外用微细玻璃管分离活体孢囊到装有不加
硅的f/2培养液(Guillard & Ryther, 1962)的96孔细胞培养板进行孵化(20 ℃, 3000 lx, 12 h
光: 12 h黑暗)。
1.2 藻细胞的形态观察
萌发所得的藻类细胞用2%甲醛固定、calcofluor染色(Fritz & Triemer, 1985), 在
Olympus (BX51, 东京, 日本)荧光显微镜下观察甲板组成。离心收集指数期的细胞, 用终
浓度2%的戊二醛固定。细胞在系列酒精中脱水, 临界点干燥, 喷金, 在Leo1530扫描电子
显微镜下观察和照相。
1.3 DNA提取、PCR扩增和测序
离心收集100 mL细胞, 用UNIQ柱式植物基因组提取试剂盒(上海生工)提取DNA;
5.8S和转录间隔区(ITS1、ITS2)用引物ITS1和ITS4 (White et al., 1990)扩增。18S rDNA用
一对真核生物通用引物5-CGAATTCAACCTGGTTGATCCTGCCAGT-3和5-CCGGAT-
CCTGATCCTTCTGCAGGTTCACCTAC-3扩增。PCR反应体积为50 μL, 包括5 U Taq
(Takara), 250 μmol/L dNTP, 1×PCR buffer, 2 mmol/L MgCl2, 100 pmol引物, 以及1–10 ng
模板DNA。PCR程序为: 94 ℃变性4 min, 然后开始25次循环，即94 ℃变性1 min, 50 ℃
退火2 min, 72 ℃延伸3 min, 最后72 ℃延伸7 min。PCR产物在2.0%琼脂糖凝胶电泳, 1%
EB染色, 紫外光下检测。PCR产物直接送上海生工测序。
1.4 系统发育分析
序列用 CLUSTAL X程序(Thompson et al., 1997)进行多重比对。系统发育利用MEGA
3.1 (Kumar et al., 2004)进行最大简约法(Maximum parsimony)分析。
2 结果
2.1 形态学
2.1.1 一种艉杆藻(SSND22) 孢囊形态: 孢囊圆形, 直径22 µm, 双层壁, 孢囊体内充满
淡绿色的颗粒, 一个鲜艳的红色体清晰可见。孢囊外壁密密地覆盖着2 µm长的圆柱形短
刺, 刺的远端封闭(图1), 萌发孔不清楚。我们仅发现了该种的一个孢囊。在培养条件下
——————————————————————————————————————
→
图1–8 艉杆藻的细胞和孢囊(图4、6是电镜照片, 其余均为光镜照片) 1. 沉积物中的空壳孢囊, 示有机质的刺。2.
培养物中的活体孢囊。3. 细胞甲板, 侧面观。4. 细胞甲板, 腹面观。5，6. 细胞甲板，背面观。7. 细胞下鞘甲板, 示
过渡板上的刺(箭头)。8. 细胞下鞘甲板, 示纵沟板。图9–17 墨西哥易碎藻的细胞和孢囊(图12是电镜照片, 其余均
为光镜照片) 9. 沉积物中的活体孢囊, 示黄色体。10. 空壳孢囊, 示萌发孔(箭头)。11. 活体细胞, 示细胞核(箭头)。
12. 活体细胞, 示表面结构。13. 细胞甲板, 侧面观。14. 细胞甲板, 顶面观。15. 细胞甲板, 腹面观, 示第一沟前板
及腹孔(箭头)。16. 细胞甲板, 示纵沟板。17. 细胞甲板, 底面观。 图18–20 易碎藻的细胞和孢囊(光镜) 18. 培养
物中的活体孢囊。19. 培养物中的空壳孢囊。20. 三个不同大小的细胞。
Figs. 1–8. The cell and cyst of Ensiculifera sp. (Figs. 4, 6 are SEM and others are LM). 1. An empty cyst from the field,
showing the organic spines. 2. A living cyst in culture. 3. Thecal plates, lateral view. 4. Thecal plates, ventral view. 5, 6.
Thecal plates, dorsal view. 7. Hypotheca, showing the spine of t plate (arrow). 8. Hypotheca, showing the sulcal plates.
Figs. 9–17. The cell and cyst of Fragilidium mexicanum (Fig. 12 is SEM and others are LM). 9. A living cyst from the
field showing the yellow accumulation body. 10. An empty resting cyst showing the archeopyle (arrow). 11. A vegetative
cell showing the nucleus (arrow). 12. A motile cell showing the surface of theca. 13. Thecal plates, lateral view. 14. Thecal
plates, apical view. 15. Thecal plates, ventral view showing the first precingular plate and the ventral pore (arrow). 16.
Sulcal plates. 17. Thecal plates, antapical view. Figs. 18–20. The cell and cyst of Fragilidium sp. (LM). 18. A living
cyst of Fragilidium sp. in culture. 19. An empty cyst of Fragilidium sp. in culture. 20. Three cells of different sizes.
Scale bar=5µm.
6 期 顾海峰, 王艳: 中国沿海甲藻两个新记录属——艉杆藻属和易碎藻属 831
该种形成表面光滑的孢囊(图2)。营养细胞形态: 营养细胞上壳圆锥形, 下壳圆形, 比上壳
短。细胞长15–22.5 µm (平均17.7 µm, n=17), 宽10–15 µm (平均12.5 µm, n=17)。甲板方程
式为po, x, 4′, 3a, 7′′, 5c, 4s, 5′′′, 2′′′′。细胞核圆形, 位于细胞中央。顶孔复合体有一个圆形
的顶孔, 向上略微延伸形成一个不明显的顶角(apical horn), 顶孔和1′通过一个长长的导


































植 物 分 类 学 报 45 卷 832
沟板(canal plate)相连(图3)。1′菱形, 较窄, 左右对称(图4)。细胞背面有三块前间插板, 第
一和第三前间插板(1a, 3a)都是五边形, 第二前间插板(2a)为六边形, 2a比1a和3a要大(图5,
6)。横沟略微下陷, 左旋, 偏移距离约为横沟高的一半, 第一横沟板和纵沟前板相接处有
一根长度和横沟高度相近的刺(图7)。横沟板5块, 第一横沟板很窄, 可以认为是过渡板
(t)。纵沟板5块, 包括纵沟前板(sa)、左纵沟板(sl)、右纵沟板(sr)、纵沟间板(sm)和后纵沟
板(sp)。sm很小, 位于sl、sr和sp中间。sp和t板没有直接接触(图8)。
2.1.2 墨西哥易碎藻 孢囊形态: 孢囊圆形, 直径54–60 µm, 孢囊外壁有一圈很厚的胶
质物, 孢囊内充满淡白色的颗粒物以及淡褐色的原生质体, 有一个鲜艳的黄色体清晰可
见(图9), 细胞壁很厚, 3–4 µm, 无色, 壁上有颗粒性物质, 萌发孔大, 圆形, 偏在孢囊的
一侧(图10)。这种类型的孢囊是东海的常见种, 最大密度达到7.4个/g, 我们总共萌发了5
个类似的孢囊, 均得到同一种细胞。营养细胞形态: 细胞一般单个生活, 但有时会排列成
链状, 可能是刚刚分裂完毕的2个子细胞。上壳呈圆锥形, 下壳半圆形, 左右不对称, 比上
壳长。细胞核长而粗, 位于细胞中央(图11)。细胞长32–57 µm, 宽30–55 µm (平均长45.3
µm, 宽42.8 µm, n=12), 甲板很薄, 在电镜下可见上面密布着小孔(图12)。甲板方程式为
po, 5′ , 7′′, 10c, 8s, 7′′′, 2′′′′, 1P。顶孔复合体由一块三角形的甲板和一个耳朵状的顶孔组成
(图13, 14), 1′六边形, 较其他顶板要小, 2′五边形, 3′六边形, 比2′略大一点, 4′七边形, 是所
有顶板中最大的一块; 1′′四边形, 和顶孔复合体通过两条垂直的线连接, 是所有沟前板中
最小的, 板的下方伸出一条平行于横沟的裂缝, 末端膨胀成一个圆孔(图15)。横沟略微下
陷, 左旋, 偏移距离和横沟的高度相当。纵沟板7块, 分别是纵沟前板(sa), 右纵沟前板
(sda), 左纵沟前板(ssa), 中间纵沟前板(sma), 左纵沟后板(ssp), 右纵沟后板(sdp), 纵沟
后板(sp)(图16)。1′′′和7′′′都是五边形, 它们比其他的沟后板要小很多。1′′′′和2′′′′均为五边
形, 但形态和大小都不同, 1P板很大, 约等于1′′′′和2′′′′的面积之和(图17)。
2.1.3 一种易碎藻(G02) 孢囊形态: 孢囊圆形, 直径45 µm, 孢囊外壁无胶质物, 孢囊
内充满淡白色的颗粒物以及淡褐色的原生质体, 没有黄色体(图18), 细胞壁较厚, 2–3
µm, 无色, 萌发孔在孢囊的一侧, 圆形(图19)。该种孢囊密度较小, 仅成功萌发了一个。
营养细胞形态: 细胞上壳呈圆锥形, 下壳半圆形(图20), 细胞核长而粗, 位于细胞中央,
细胞长25–52 µm, 宽22–48 µm (平均长41.6 µm, 宽35.3 µm, n=10)。甲板方程式为po, 5′ ,
7′′, 7′′′, 2′′′′, 1P。顶孔复合体由一块三角形的甲板和一个耳朵状的顶孔组成, 1′七边形, 2′
五边形, 3′和4′均为六边形。1′′五边形, 远远小于其他的沟前板, 和顶孔复合体通过一条直
线连接, 板的下方伸出一条平行于横沟的裂缝, 末端膨胀成一个圆孔; 横沟略微下陷,
左旋, 偏移距离和横沟的高度相当。1′′′′和2′′′′均为五边形, 但形态和大小都有差别。1P
板很大, 约等于1′′′′和2′′′′的面积之和。该种细胞的甲板很薄, 难以得到清晰的照片。
2.2 系统发育分析
对1株艉杆藻(SSND22)进行了转录间隔区(ITS)序列的测定, 这是因为钙甲藻亚科在
基因库中有丰富的该片段的序列, 而其他的片段, 比如小亚基(18S), 可得到的数量很少。
结果表明艉杆藻的ITS1长197 bp, ITS2长201 bp, 它和伊玛艉杆藻(D207)的相似性为
84.21%, 但是和代尔五隔藻Pentapharsodinium dalei Indelicato & Loeblich的相似性却达

6 期 顾海峰, 王艳: 中国沿海甲藻两个新记录属——艉杆藻属和易碎藻属 833
表1 系统发育分析所用到的种类、株系、基因号和参考文献
Table 1 Species name, strains, their GenBank accession number and reference in the phylogenetic analysis
种类
Taxon
株系
Strain
基因号
GenBank No.
参考文献
Reference
Calciodinellum albatrosianum (Kamptner) Janofske &
Karwath
M34-17 AY676144 Gottschling et al., 2005b
C. levantinum Meier, Janofske & Willems GeoB122 AY676146 Gottschling et al., 2005b
C. operosum Deflandre SZN74 AY327462 Gottschling & Plotner, 2004
Calcigonellum infula Deflandre SZN62 AF167387-88 D’Onofrio et al., 1999
Ensiculifera cf. imariensis Kobayashi & Matsuoka JB3 AF167379-80 D’Onofrio et al., 1999
E. aff. imariensis Kobayashi & Matsuoka D207 AY728076 Gottschling et al., 2005a
E. loeblichii Cox & Arnott UTEX LB1595 AF167373-74 D’Onofrio et al., 1999
E. aff. loeblichii Cox & Arnott GeoB220 AY499513 Gottschling et al., 2005a
Ensiculifera sp. SSND22 this study
Pentapharsodinium tyrrhenicum (Balech) Montresor,
Zingone & Marino
SZN13 AF167375-76 D’Onofrio et al., 1999
P. tyrrhenicum GeoB229 AY499512 Gottschling et al., 2005a
P. dalei Indelicato & Loeblich III SZN19 AF527817 Montresor,M. et al., 2003
Scrippsiella hangoei (Schiller) Larsen SHTV1 AY499515 Gottschling et al., 2005a
S. lachrymosa Lewis SZN75 AF167389 D’Onofrio et al., 1999
S. lachrymosa IO25-01 AY676150 Gottschling et al., 2005a
S. precaria Montresor & Zingone CS-294 AY499518 Gottschling et al., 2005a
S. ramonii Montresor SZN7 AF167381 D’Onofrio et al., 1999
S. rotunda Lewis SSND11 this study, with the same
sequence as AF167385
S. rotunda GeoB280 AY788355 Gottschling et al., 2005b
S. rotunda SZN66 AF167385 D’Onofrio et al., 1999
S. sweeneyae Balech ex Loeblich III CCCM 280 AY499528 Gottschling et al., 2005a
S. sweeneyae NIES684 AY499520 Gottschling et al., 2005a
S. trifida Lewis GeoB109 AY499521 Gottschling et al., 2005a
S. trochoidea (Stein) Loeblich III GeoB140 AY676152 Gottschling et al., 2005b
S. trochoidea GeoB188 AY499524 Gottschling et al., 2005a
S. trochoidea GeoB201 AY676158 Gottschling et al., 2005b
S. trochoidea GeoB210 AY676159 Gottschling et al., 2005b
S. trochoidea GeoB214 AY676160 Gottschling et al., 2005b
S. trochoidea GeoB251 AY788358 Gottschling et al., 2005b
S. trochoidea SZN77 AF527096 Montresor et al., 2003
S. trochoidea SZN90 AF527109 Montresor et al., 2003
S. trochoidea var. aciculifera Montresor GeoB160 AY499526 Gottschling et al., 2005a
S. trochoidea var. aciculifera SCCAP499 AF527066 Montresor M. et al., 2003
S. trochoidea var. aciculifera SZN60 AF167391 D’Onofrio et al., 1999

到了88.47%。对该株艉杆藻以及来自基因库中的序列(表1)进行了最大简约法分析, 建立
了系统发育树, 2株伊玛艉杆藻和本株艉杆藻聚合在一起, 支持度达到89%, 代尔五隔藻
是距离它们最近的一个种, 支持度为85%, 特里五隔藻Pentapharsodinium tyrrhenicum
(Balech) Montresor, Zingone & Marino和它们共同组成了一个类群, 支持度为84%, 艉杆
藻属的另一个种——Ensiculifera loeblichii Cox & Arnott, 是距离这个类群最近的。斯氏藻
属、Calcigonellum和Calciodinellum的种类组成了另一个类群, 支持度达到99%。这两个
类群互为姐妹组, 支持度达到100% (图21)。
植 物 分 类 学 报 45 卷 834




































图21 用最大简约法建立的基于转录间隔区序列的系统发育树(节点旁的数字代表1000次计算的百分比)
Fig. 21. Maximum parsimony consensus tree resolved from ITS-5.8S rDNA nucleotide sequences (Numbers next to
branching points indicate percentage of 1000 bootstraps).
6 期 顾海峰, 王艳: 中国沿海甲藻两个新记录属——艉杆藻属和易碎藻属 835
两株墨西哥易碎藻的18S序列完全一致, 它们和半球易碎藻Fragilidium subglobosum
(Stosch) Loeblich III的相似性为93.77%, 和未定种的易碎藻Fragilidium sp. G02的相似性
为92.74%; 该株易碎藻和半球易碎藻的相似性为92.81%。对两株易碎藻以及来自基因库
中的序列(表2)进行了最大简约法分析, 建立了系统发育树。墨西哥易碎藻和半球易碎藻
聚合在一起, 支持度达到91%, 夜光梨甲藻Pyrocystis noctiluca Murray ex Haeckel和新月
梨甲藻Pyrocystis lunula Schütt组成了一个类群, 支持度达到99%, 该易碎藻是它们的子
树, 这3个种组成了一个类群, 但支持度只有50%, 这5个种组成一个支持度达到100%的
类群, 但是和其他种类都相差较远(图22)。


表2 系统发育分析所用到的种类、株系、基因号和参考文献
Table 2 Species name, strains, their GenBank accession number and reference in the phylogenetic analysis
种类
Taxon
株系
Strain
基因号
GenBank No.
参考文献
Reference
Adenoides eludens (Herdman) Balech CCCM683 AF274249 Saldarriaga et al., 2001
Alexandrium affine (Inoue & Fukuyo) Balech AFF37 AB088282 Kim et al., 2002
A. catenella (Whedon & Kofoid) Balech DPC8 AB088288 Kim et al., 2002
A. minutum Halim SZN30 AJ535380 John et al., 2003
Ceratium furca (Ehrenberg) Claparede & Lachmann AJ276699 Zhuang et al., 2000
C. fusus (Ehrenberg) Dujardin CCMP154 AF022153 Saunders et al., 1997
C. longipes (Bailey) Gran CCMP1770 DQ388462 Lin et al., 2006
Ceratocorys horrida Stein CCMP157 AF022154 Saunders et al., 1997
Crypthecodinium cohnii Biecheler DQ241737 Ren et al., 2005
Crypthecodinium sp. CAAE-CI2 DQ322643 Parrow et al., 2006
Cryptoperidiniopsis brodyi Stein CBDE10 DQ991374 Park et al., 2006
Fragilidium mexicanum Balech FSND01 this study
F. subglobosum (Stosch) Loeblich III AF033869 Walsh et al., 1997
Fragilidium sp. G02 this study
Gonyaulax cochlea Meunier CCMP1592 AF274258 Saldarriaga et al., 2001
G. polygramma Stein AJ833631 Jeong et al., 2004
G. spinifera (Claparede & lachmann) Diesing GSTL1 AF052190 Usurp et al., 1998
Gymnodinium sp. MUCC284 AF022196 Saunders et al., 1997
Karenia brevis (Davis) Hansen & Moestrup AJ415518 Shalchian et al., 2001
Lingulodinium polyedrum (Stein) Dodge CCCM202 AF274269 Saldarriaga et al., 2001
Ostreopsis cf. ovata Fukuyo AF244939 Pin et al., 2001
Peridinium willei Hultfeld-Kaas AB232669 Takano & Horiguchi, 2006
Pfiesteria piscide Steidinger & Burkholder PPMS0507 AM231033 Jeong et al., 2006
Protoceratium reticulatum (Claparede & lachmann) Bütschli CCCM535 AF274273 Saldarriaga et al., 2001
Pyrocystis lunula Schütt CCCM517 AF274274 Saldarriaga et al., 2001
P. noctiluca Murray ex Haeckel CCMP732 AF022156 Saunders et al., 1997
Pyrophacus steinii (Schiller) Wall & Dale AY443024 Saldarriaga et al., 2004
Thecadinium dragescoi Balech AY238479 Hoppenrath et al., 2004
T. inclinatum Balech ccmp1890 DQ388458 Zhang et al., 2006
T. mucosum Hoppenrath & Taylor CCMP1890 AY238477 Hoppenrath et al., 2004


植 物 分 类 学 报 45 卷 836











































图22 用最大简约法建立的基于小亚基序列的系统发育树(节点旁的数字代表1000次计算的百分比)
Fig. 22. Maximum parsimony consensus tree resolved from SSU-rDNA nucleotide sequences (Numbers next to
branching points indicate percentage of 1000 bootstraps).
6 期 顾海峰, 王艳: 中国沿海甲藻两个新记录属——艉杆藻属和易碎藻属 837
3 讨论
3.1 形态学
我们在中国东海发现了艉杆藻属和易碎藻属的孢囊, 通过萌发建立了株系, 并对其
甲板的排列方式进行了观察, 验证了孢囊的鉴定。墨西哥易碎藻曾经发现于墨西哥湾、
地中海和俄罗斯海域(Balech, 1988; Blanco, 1989; Orlova et al., 2004), 我们的发现显示该
种有较广的地理分布。艉杆藻属和易碎藻属都是仅包括了少数几个种的类群, 形态学和
系统发育的结果显示本文报道的两个未定种不同于以前描述的物种, 说明这两个属下可
能还有更多的物种有待描述。由于这两个属的分类学位置仍旧不清楚, 因此今后有必要
进行深入的研究。
艉杆藻属最早由Balech于1967年命名, 属名的来源是第一横沟板上有一根很长的刺,
Matsuoka等(1990)把艉杆藻属的定义修改为: 细胞为自养型的多甲藻, 第一横沟板上有
一根很长的刺, 纵沟板5块, 孢囊圆形、钙质。由于伊玛艉杆藻的发现, 属的特征中孢囊
部分修改为有机质和钙质(Kobayashi & Matsuoka, 1995)。甲藻的下壳甲板普遍要比上壳
的保守, 而横沟和纵沟的甲板, 包括数量和形状, 又要比下壳的保守, 因此横沟和纵沟在
分类学上有重要的意义。Balech (1974)根据横沟板的差异, 把原多甲藻属Protoperidinium
Bergh从多甲藻属Peridinium Ehrenberg中分开, 这两个属具有相近的甲板组成, 但是原多
甲藻只有4块横沟板, 其中第一块是很小的t板, 而多甲藻有5–6块横沟板, 没有t板。斯氏
藻属、艉杆藻属和五隔藻属Pentapharsodinium Indelicato & Loeblich III的甲板组成和多甲
藻属也很相近, 区别是后三个属都有t板。斯氏藻属有6块横沟板, 艉杆藻属和五隔藻属却
只有5块。艉杆藻属和五隔藻属的区别是前者纵沟板有5块, 并且t板有刺, 而后者的纵沟
板只有4块, t板没有刺。t板上的刺不是艉杆藻属所特有的, 锥状斯氏藻的变种Scrippsiella
trochoidea var. aciculifera Montresor也具有类似的刺, 这些变种和锥状斯氏藻在ITS序列
上并没有明显的区别, 反而是有些变种之间的ITS序列差异更加明显(D’Onofrio et al.,
1999; Gottschling et al., 2005), 这些结果显示横沟板上的刺不是理想的分类学特征, 纵沟
板数目的差别可能才是艉杆藻属和五隔藻属最大的区别。
艉杆藻属的定义还有一些不清楚的地方, 这个属的合理性也一直受到质疑, Balech
(1967)在描述墨西哥艉杆藻Ensiculifera mexicanum Balech的时候, 认为它的横沟板是6块,
并且没有给出拉丁文的描述; 该属正式描述的第一个种——E. loeblichii, 其t板并没有刺
(Cox & Arnott, 1971), 因此Indelicato和Loeblich III (1986)提议把该种转移到五隔藻属;
D’Onofrio等(1999)认为E. loeblichii作为艉杆藻属的模式种, 不能被改名。我们发现的艉
杆藻在形态和甲板组成上都和伊玛艉杆藻接近, 但是伊玛艉杆藻的sp板和t板直接接触,
而本株的sp板没有, 艉杆藻属的其他两个种——墨西哥艉杆藻和带刺艉杆藻的sp板均没
有和第一横沟板直接接触, 这也曾经被认为是艉杆藻属的特征之一(Steidinger & Tangen,
1997), 但是墨西哥艉杆藻和带刺艉杆藻E. carinata Matsuoka, Kobayashi & Gains均形成
钙质的孢囊, 并且带刺艉杆藻的sp板末端有一根刺, 而本文报道的种类和它们明显不同。
易碎藻属由Balech于1959年命名, 该属的种类具有很薄的甲板, 在外来刺激下容易
断裂, 形成一个包围原生质的晕环。至今总共描述了4个海洋种。这些种类可以根据顶孔
植 物 分 类 学 报 45 卷 838
复合体和第一沟前板结合的方式分为两类, 第一类是通过两条垂直的线连接, 这种连接
方式也是Goniodoma Stein属的特征, 墨西哥易碎藻和F. heterolobum Balech属于这一类
(Balech, 1958, 1988); 第二类是单线连接, 这和一些亚历山大属Alexandrium Halim的种类
(比如Alexandrium monilatum (Howell) Balech等)的连接方式一致, 半球易碎藻和F. fissile
Balech属于这一类(Von Stosch, 1969; Balech, 1990)。本文报道的易碎藻(G02)其顶孔复合
体和第一沟前板结合的方式属于第二类, 并且和半球易碎藻、F. fissile的形态、大小都接
近, 主要的区别是半球易碎藻1′′的腹孔是直接坐在前纵沟板上(Von Stosch, 1969), 而易
碎藻(G02)1′′上的腹孔是一条裂缝末端膨胀形成, F. fissile则没有腹孔(Balech, 1990)。
易碎藻属是一类很少被引用的甲藻, 但是它们的孢囊却在很多海域发现, 比如墨西
哥易碎藻的孢囊分布在俄罗斯、西班牙(Blanco, 1989; Orlova et al., 2004); 半球易碎藻的
孢囊分布在澳大利亚(Sonneman & Hill, 1997), 美国沿海发现过两种未鉴定的易碎藻孢囊
(Owen & Norris, 1985)。此前在东海以及中国其他海域都没有报道过该属的存在, 但是我
们在沉积物中却发现了较大密度的易碎藻孢囊, 显示它们在水体中可能也有一定的密
度。在广西北部湾的孢囊研究中曾经发现过类似的孢囊, 萌发后得到典型的易碎藻细胞,
但误认为亚历山大属的种类(Gu et al., 2003), 该孢囊的萌发孔也是圆形, 但面积更大, 可
能不同于本文报道的种类。由于甲藻通常只在较短的时间内在水体中出现, 而大部分时
间可能是以孢囊的形式存在于沉积物中, 因此研究孢囊的多样性经常会揭示一些新记录
的物种(Ellegaard等, 1994; Orlova et al., 2004), 本文的研究结果也证实了这一点。
3.2 系统发育
我们报道了艉杆藻属和易碎藻属3个全新的序列, 并利用基因库中已有的序列建立
了2株系统发育树。结果表明艉杆藻属和五隔藻属在系统发育树上很难区分开, 这和它们
形态上的相似性吻合, 即具有完全相同的甲板组成, 只是在纵沟板的数量上相差一块。而
Ensiculifera loeblichii在系统发育树上并没有和其他的艉杆藻聚合在一起, 由于该种的t板
并没有刺, 它的纵沟板数目也不是很清楚, 如果该种最终证明只有4块纵沟板, 那么艉杆
藻属和五隔藻属的合并是可预期的。
墨西哥易碎藻、易碎藻(G02)和半球易碎藻在系统发育树上聚合在一起, 验证了形态
学分类的准确性。易碎藻属和扁甲藻属Pyrophacus Stein同属于Pyrophacaceae科, 这两个
属也是甲藻中仅有的两个横沟板超过9块的门类, 但是在系统发育树上它们并没有聚合
在一起。相反, 易碎藻属的种类和梨甲藻属的种类组成了一个支持度达到100%的类群,
梨甲藻属Pyrocystis Murray ex Haeckel是一类特殊的甲藻, 它只有在配子阶段才会表现出
和亚历山大属的种类完全一样的甲板方程式, 但是它却和形态差异很大的易碎藻属聚合
在一起, 这种系统发育和形态学不一致的情况还出现在裸甲藻属的种类上(Daugbjerg et
al., 2000), 由于现有的梨甲藻属和易碎藻属序列还很少, 目前我们难以得出一个合理的
结论。
致谢 感谢厦门大学生物系谢文玲博士提供沉积物样品, 国家海洋局第三海洋研究所杨
宁硕士在分子生物学实验上提供了帮助。
6 期 顾海峰, 王艳: 中国沿海甲藻两个新记录属——艉杆藻属和易碎藻属 839
参 考 文 献
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