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Species of Prorocentrum (Dinophyceae) in Daya Bay China

大亚湾水域原甲藻调查与鉴定



全 文 :热带亚热带植物学报 2002,10(4):335—339
Journa/of Tropical and Subtropical Botany
大亚湾水域原甲藻调查与鉴定
辜小莲 齐雨藻 陈菊芳 吕颂辉 谢隆初
(暨南大学水生生物研究所,广东 广州 510632)
摘要 :对 1998年至 2000年在广东省大亚湾海域所采集的样 品进行了观察和分析,发现有 8种原
甲藻 (Prorocentrum):反曲原甲藻 (Prorocentrum sigmoides)、海洋原甲藻 (P micans)、三角棘原
甲藻 ( triestinum)、具齿原 甲藻 ( dentatum)、微小原 甲藻 (P minimum)、波罗的海 原甲藻
( balticum)、墨西哥原甲藻 ( mexicanum)和原甲藻未知种 ( sp.)。对它们的形态特征和生
态分布进行了描述。
关键词:原甲藻:浮游生物;分类:广东大亚湾 ;赤潮
中图分类号:Q93.331 文献标识码:A 文章编号:1005-3395(2002)04-0335-05
Species of Prorocentrum (Dinophyceae)in Daya Bay,China
GU Xiao.1 Jan QI Yu.zao CHEN Ju.fang L0 Song.hui XIE Long.chu
(Institute of Hydrobiology,Jinan University,Guangzhou 5 10632,China)
Abstract: Eight species of the dinoflagellate genus Prorocentrum collected in April—M ay
every year during 1 998-2000 from Daya Bay,Guangdong,China,are identified and described.
They are sigmoides, mica,as,P triestinum, dent~um,P minimum, bahicum,P
mexicanum.an d an unknown species.All ofthem Can cause red tide except the unknown one.
minimum an d mexicanum are suspected ofbeing toxic.
Key words:Prorocentrum;Phytoplankton;Identification;Guan gdong Daya Bay;Red tide
近 l0年来,我国近海发生赤潮不下 300起,1997-1999年间较大规模的赤潮达 45起 ,
造成直接经济损失超过 20亿元。其中由原 甲藻引发的赤潮在华南沿海水域时有发生:2000
年 5月,浙江省舟山海域发生了一次大面积的主要由原甲藻所引发的赤潮;同年 7月,渤海
西部海域也发生了大面积的赤潮,亦有原甲藻的存在;2001年 5月,长江 口和舟山群 岛附近
海域又发生了由原甲藻引发的赤潮。这引起了我们对原 甲藻这一赤潮生物的重视。
原 甲藻 属 于 甲藻 f-i (Pyrrophyta), 双 鞭 甲藻纲 (Dinophyceae),纵 裂 甲藻 亚 纲
(Desmokontae),原甲藻 目(Prorocentrales)。藻体为单细胞,个体小。大部分的原甲藻不仅可以
引发赤潮,而且还会产生各种毒素,与腹泻性贝毒 DSP(diarrhetic shelfishpoisoning)和西加
收稿 日期 :2001-10-19 接受 日期 :2oo2一o4一l 1
基金项目:国家重点基础研究项 目基金资助 (2001CB409700)
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336 热 带亚 热 带植 物学 报 第 10卷
鱼毒 CFP(:ciguateric fish poisoning)有 ”。大亚湾水域以其地理环境及较高的营养化水平,近
年来成为我国南部沿海水域的赤潮高发地,对渔业生产和生态平衡造成严重危害。藻类毒素
还会通过食物链危害人类生命健康。
国内外有关原甲藻的研究较多,但大多集中对特定种类生理生态的研究。我国部分学者
也曾对个别原甲藻作过一定的研究[2-5],但至今尚无学者对大亚湾水域中的原 甲藻进行系统
调查。本文对大亚湾水域中的原 甲藻进行调查,以期对该水域原 甲藻赤潮发生的潜在危险有
一 定的了解。
1 材料和方法
采样 1998—2000年的每年 4-5月在广东省大亚湾澳头海域 (“九五”赤潮重大项目
常规监测点)采集水样,现场用福尔吗林溶液固定,使福尔吗林的最终浓度达到 4%一5%。
观察与摄像 水样在实验室经静止沉淀浓缩后用 Olympus BH一2型光镜进行分类观
察和光镜显微摄影。用 日产 JEOL—T300型电镜对个别种类进行显微观察与摄像。
2 结果和分析
三年来对采集的大量样品进行观察和分析,共发现 8种原甲藻。
2.1反曲原甲藻(Prorocentrum sigmoidesBoelun)(图版 I:l一4)
细胞个体大,长 70—107 la m,宽 20—30 la m。顶刺大而长,达 20 la m。据资料记载,反曲
原甲藻一般长为 70—75 la m,可见该水域的反曲原甲藻更为细长 。细胞壳面观反曲形 (图版
I:1):侧面观矛尖形,壳环面平滑无斑纹 (图版 I:2):光镜下观察其空壳,可看到壳板表面覆
盖着刺丝胞孔 (图版 I:3);在电镜下可看到细胞顶部短小副刺 (图版 I:4)。
本种为世界分布种,在沿海浅水区域及河 口地区更为常见。它是我国南部附近水域中的
常见种和诱发赤潮的主要种类。1990年 4月,大鹏湾盐田水域发生过该种赤潮,其中最高细
胞密度达 5.14x10 个 L 。香港水域也曾发生过 4次该种赤潮[3】。
2.2 海洋原甲藻(P.micans Ehrenberg)(图版 I:5-8)
细胞个体中等大小,长 45-55 lam,宽 20-30 lam。顶刺较长,达 7 lam。壳面观为亚梨
形,细胞后端较尖 (图版 I:5);侧面观扁平 (图版 I:6);光镜下观察其空壳,可看到壳板表面
中央有许多刺丝胞孔,边缘则覆盖着呈放射状排列的刺丝胞孔 (图版 I:7);在 电镜下可看到
细胞顶部短小副刺 (图版 I:8)。
本种是世界广布种,广泛分布于热带及亚热带的沿海、河 口和大洋海域。中国的南海、东
海、香港和南沙群岛等水域 皆有分布嘲,是南海北部近岸水域常见种和诱发赤潮的主要种类 。
香港水域曾发生过 5次本种赤潮 。 深圳湾 1989年 4月 2-4日发生过本种赤潮,细胞密度
为 1.8x10。个 L 川。1991年 6月在浙江南部南麂列岛海域也发生了该种赤潮,最大细胞密度
达 7.61x10 个 L ,占浮游植物细胞总密度的 94.6%嗍。
2.3 三角棘原甲藻 (P.triestinum Schiler)(图版 I:9,10)
细胞个体明显小于上述两种原甲藻,长 25-35 Ltm,宽 10-15 um。顶刺细小,约 5 lam。
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第 4期 辜小莲等:大亚湾水域 原甲藻调查与鉴定 337
形状与海洋原甲藻相似 ,但略显细长 (图版 I:9)。电镜下可见壳板平滑,仅有少量呈不规则
排列的刺丝胞孔[91。另外,此次还发现一种三角棘原甲藻变种 ,大小和形状与三角棘原甲藻相
似,但是细胞后端平截,且顶刺不明显 (图版 I:10)。
本种是世界广布种 ,广泛分布于沿海浅水区及大洋海域。它也是一种常见的赤潮原因
种。据报道,该种是我国浙江省舟 山海域赤潮生物的优势种,占春季总细胞密度的 77.2%[1明,
值得重视。其赤潮报道仅见于香港水域,发生的次数较多[4]。
2.4 微小原甲藻(只 minimum (Pavilard)Schiler)(图版 I:1 1,12)
在该水域中数量较少。细胞个体微小,长 15-25 lam,宽 15-22 lam。壳面观呈心形,有的
近似三角形,细胞顶部平截,有一轻微凹陷 (图版 I:1 1)。电镜下可见壳板上分布着刺状突起
(图版 I:12)。
本种是世界广布种,主要出现于河口地区。我国天津大沽 口附近海域及香港海域曾发生
过微小原甲藻赤潮 【5】。
2.5 波罗的海原甲藻(P.balticum(Lohmann)Loeblich)(图版 I:13)
在该水域中数量极少,但在各站点上均有发现。细胞个体微小,长约 13-18 lam,宽约
1 1-15 um。顶刺很小,在光镜下难 以辨认。壳面观呈宽椭圆形或卵圆形,甚至近圆形 (图版 I:
13);电镜下可观察到壳板上分布着大量的小孔,且有许多呈六角形排列的,j,~ljt 。
本种是世界广布种,可引发赤潮。20世纪 90年代以来未有该种引发的赤潮记录。
2.6 墨西哥原 甲藻( mexicanum T al1)(图版 I:14,15)
在该水域中数量极少。长 38.43 um,宽 25-30 um。壳面观为椭圆形,顶刺明显 (图版 I:
14)。电镜下可见壳面边缘覆盖着呈放射状排列的刺丝胞孔 (图版 I:15)。
本种是世界广布种,广泛分布热带和亚热带水域的浅海、河 口及深海中。可引发赤潮 。
2.7 具齿原甲藻(P.dentatum Stein)(图版 I:16,17)
在该水域数量极少。细胞个体小,长 12-16 la m,宽 8-1 1 la m。壳面观为椭圆形,顶部呈
肩状突起 (图版 I:16):图版 I:17所示为 2001年 5月在舟山海域发生赤潮的赤潮种,在电
镜下可看到其壳面均匀分布着粒状突起。经鉴定,作者初步认为是具齿原甲藻。
本种是世界广布种 。可引发赤潮。
2.8 原甲藻未知种 (P-sp.)(图版 I:18)
其数量很少,仅在四月下旬的部分站点观察到。细胞个体小,壳面观为椭圆形 ,但是两端
较尖 (图版 I:18),与曾报道过的原甲藻种类均不相同,对其种的确定仍在研究之中。
3讨论
对大亚湾水域中的原甲藻进行调查共发现 了 8种浮游型原 甲藻,其中,墨西哥原 甲藻
( mexicanum)同时具有附着型的生长特点。曾于广东沿海部分水域中发现的利玛原甲藻
(P lima)此次并无发现 。除原甲藻未知种不能确定外,均为有害赤潮生物,其中,微小原甲
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338 热 带 亚热 带植 物 学报 第 lO卷
藻和墨西哥原甲藻 已多次被证实为毒性赤潮生物【】 3】。
目前,已报道的原甲藻种类有 38种之多,并且每年在世界各地不断有新种的报道。原甲
藻具有保守的特征,而且特异性极强,表现在细胞的形状 、大小、壳面花纹的特点、右壳凹陷
区、鞭毛区的形状、周鞭毛板的数量与形状和壳环带的斑纹等,因而可用于种的鉴别。由于在
光镜下对细胞微细结构观察的困难,所以对原甲藻细胞的详细鉴定需要借助 电镜。目前,基
于分子生物学的鉴定技术已在研究中,Grzebyk等利用 18s rDNA数据针对 9类原甲藻进行
了研究,发现可以区别形状对称的深海型和形状非对称的浮游型原甲藻【】 。 Victoria L-R等
则利用免疫化学方法对五种原甲藻进行了分类研究,针对不同原甲藻的表面抗原特征研制
出特异性抗体,不仅可以通过免疫检测技术进行分类鉴定,还可对种间亲缘性进行分析【】习。
此次调查中发现的 7种原甲藻 (反曲原甲藻、海洋原甲藻、三角棘原甲藻、具齿原甲藻、微小
原甲藻、波罗的海原甲藻和墨西哥原甲藻)均可在光镜下直接鉴定出种。其中,微小原甲藻
和波罗的海原甲藻个体微小,形态相近,不易在光镜下加以区别。对部分原甲藻的电镜观察
有利于我们对细胞微细结构的认识。
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第 4期 辜小莲等:大亚湾水域原 甲藻调查与鉴定 339
图版说明
图版 I
1._4反曲原甲藻:1.壳面观;2.电镜侧面观;3.空壳壳面观,示壳板刺丝胞孔;4.电镜壳面观,示顶刺和副刺 ;5-8.海
洋原甲藻:5.壳面观;6.侧面观;7.空壳壳面观,示壳板刺丝胞孔;8.电镜壳面观,示壳板刺丝胞孔、顶刺和副刺;9,10三角
棘原甲藻:9.壳面观;lO.变种壳面观;ll,l2.微小原 甲藻:l1.壳面观;l2.电镜壳面观,示壳板上均匀分布的刺状突起;
l3.波罗的海原甲藻壳面观;14,15.墨西哥原甲藻:l4.壳面观;15.电镜壳面观,示顶刺和壳板边缘刺丝胞孔;l6.具齿原
甲藻壳面观;17.2001年 5月舟山海域引发赤潮的原 甲藻,电镜壳面观 ,示壳板上覆盖着的微小突起;18.原甲藻未知种壳
面观。
l2,比例尺 =l m;l7,比例尺=5 m;其它,比例尺=10 m.
Explanation ofPlate
PlateI
I-4.Prorocentrum sigmoides:I.Valve view;2.Side view,SEM;3.Valve view ofempty cell,showing shallow depressions
onthevalve;4.Valveview,showingtheapical spineandthean cillary spine,SEM ;5-8.P m/cans:5.Valveview;6.Sideview;
7.Valveviewofem pty cel,showing shallowdepressionsollthevalve;8.Valveview,showingshallowdepressions olthevalve,
the apical spinean dthean cillary spine,SEM;9,10. P triestinum:9.Valveview;10.Valve view ofa variety;,ll,l2.
minimum:l1.Valveview :12.Valveview,showingevenly shaped spines on thevalve,SEM ;13.Valveview of balticum;
14,15.P mex/cwnan:14.Valveview;15.Valveview,showingthe apjcaJ spineandthe shallowdepressions onthe edge ofthe
valve,SEM;l6.Valveview ofP.deatatura;l7.Valveview ofProrocentmm,which evercaused redtidein ZhoushanSea area ,
showingthevalvecoveredwith smalprojections.SEM;18.ValveviewofP sp.
Scales forl2:l Tn.Sca lesforI7=5 m,others=10 uin.
j ● d目 I H 要 H |aI na目 H a日§ 一目 日 日 习 曼 莹 习 意 1 习 逮 磊 耍 暑 习 暑 强 疆
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