全 文 ：武汉植物学研究 2001, 19(6) : 453～457
J ournal of Wuhan Botanical Resear ch
拟衣藻属一新种——中华拟衣藻及其生活史的研究X
胡鸿钧 殷春涛
(中国科学院武汉植物研究所, 武汉 430074)
摘 要: 报道了团藻目衣藻科拟衣藻属一新种。此种从中国科学院武汉植物研究所一浇园粪
缸中采得, 在分离室内单种培养过程中,对其形态学和生活史进行了研究。营养细胞具多个盘
状色素体, 与拟衣藻属已知的种类有明显的差别。经培养观察, 作者发现除细胞分裂、无性生
殖外, 还有同宗异配式有性生殖, 在生活史各阶段该藻叶绿体中均未见蛋白核, 因此, 拟衣藻
作为分类单元是一个有效的属。
关键词: 中华拟衣藻; 生活史; 有性生殖; 同宗配合; 异形配子
中图分类号: Q949. 21+ 2 文献标识码: A 文章编号: 1000-470X( 2001)06-0453-05
A New Species of Genus Chloromonas (Chlamydomonadaceae,
Volvocales) and Its Life History
HU Hong-Jun, YIN Chun-Tao
(Wuhan Insti tute of Botany , T he Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430074, Ch ina)
Abstr act: This paper deals with the morphology and life cycle of a new species
of Chloromonas sinica H. J. Hu et C. T. Yin (Chlamydomanaceae, Volvocales)
fr om Wuhan, P. R. China. T he alga ( smaller discoid chloroplast and special
habitate ) seems to be morphologically rather dist inct from the other members
of Genus Chloromonas.
The investigation of the life histor y of this alga in the cultural condition
reveals vegetat ive division, asexual repr oduct ion and sexual reproduct ion which
is homothal lic, heterogametic and produces smaller male gametes and lar ger fe-
male gametes. The study has proved that there are not pyrenoid on the chloro-
plast in the all stages of the life histor y of this alga. T herefore, Chloromonas as
a taxa is valid genus.
Key wor ds : Chloromonas sinica; Life history; Sexual reproduct ion; Homothal-
lism; Heterogamete
X
收稿日期: 2001-05-10,修回日期: 2001-07-05。
基金项目:国家自然科学基金资助项目( NSFC. No. 39870063)。
作者简介:胡鸿钓( 1934- ) ,男,研究员,主要从事藻类学的研究。
中华拟衣藻 新种
Chloromonas sinica H. J. Hu et C. T . Yin, sp. nov.
Chloromonas sinica H. J. Hu et C. T. Yin affinis C. playf a irii Ett l a qua imprimis dif-
fert forma cellulae et chromatophor um. In qua cellulae late ellipsoideae, papillis carentes,
chromatophoro micromassis.
Cellulae ovoideae vel obellipsoideae, in pol is duobus rotundatae; membrana delicata,
a pr otoplasto non distanta, papilla clara parva conica inst ructa; flagella bina, aequalia cel-
lul is ±aequilongae, vacuolis contract ilibus binis, ad basin instr ucta; cellulae achromae in
statu sine lucis, viridescentes sub luce; chromatophorum parietale parvus disciformis,
sine pyrenoide; stigmata aequatorialiter disposita; nucleo centrali; propagat ione in statu
mobili divisione protoplast i oblique longitudinali et t ransversa in binis cellulas filiales
formante; zoospor is 4～8, ell ipsoideis, biflagellat is, 13～15 Lm longis, 8～10 Lm lat is; r e-
product ion sexualis anisogamica est , gamet is masculis biflagellatis, subglobosis, 13～
15 Lm diam. gamet is feminesis biflagellat is, globosis 23～24 Lm diam. zygota globosa,
31～34 Lm diam; cellulae adultae 21～23 Lm longae et 14～17 Lm latae. Habitat : in aqua
fimo satur ar e arida sola, “Hubei (湖北) , Wuhan (武汉)”1999, 5, 12, H. J. Hu, WWH
996010, Holotypus.
细胞卵形,长椭圆形, 两端广圆, 细胞壁柔软, 具明显的圆锥形乳头状突起; 2条等长
的鞭毛略长于体长,鞭毛基部具 2个收缩泡,无光照时细胞为无色,在光照条件下细胞为
绿色;色素体周生, 具多个小的圆盘状色素体, 无蛋白核;眼点位于细胞中部偏上处;细胞
核位于细胞中央;成熟的营养细胞长 21～23 Lm, 宽 14～17 Lm。营养繁殖时细胞进行纵
分裂或横分裂;无性生殖时形成4～8个椭圆形、具2条等长鞭毛的动孢子, 长13～15 Lm,
宽 8～10 Lm;有性生殖为异配生殖,雄配子近球形具 2条鞭毛,直径 13～15 Lm,雌配子
球形具 2条鞭毛, 直径 23～24 Lm;合子球形直径 31～34 Lm(图 1: 1～15)。
此种与 Chloromonas playf a irii Ett l近似,但在营养细胞形态和色素体形状等特征与
后者不同,后者细胞为宽椭圆形,色素体小块状,无乳头状突起。
标本号: WWH 996010(模式)。
产地:湖北,武汉一肥水池中。
分布:云南昆明。
1 材料与方法
标本采自中国科学院武汉植物研究所一肥水缸内。将野外采集的活标本用蒸溜水洗
涤,低速 1 500 r/ min离心数次, 待杂质及菌类大部分被洗涤后, 吸取少量标本于载玻片
上,加入少许甲醛溶液固定,或加入少许 Lugol溶液固定鞭毛,置于 Leize 显微镜下观察,
绘图并拍照。
吸取少许洗涤过的活标本, 利用毛细管分离吸取单个细胞置于试管中培养,光源为冷
光源——日光灯, 光强 1 500～2 000 lx;培养温度 25℃。
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1, 2.营养细胞的正面观; 3.营养细胞的顶面观; 4, 5, 9.营养细胞纵分裂; 6, 7.营养细胞横分裂; 8.营养细胞横、纵分
裂; 10.动孢子囊; 11, 12.配子形成; 13.配子结合; 14.合子; 15.合子萌发
1, 2. Front view of vegetat ive cel l; 3. Apical of vegetat ive cell ; 4, 5, 9. Vegetat ive cell longt itudin al division ; 6, 7. Ve-
getat ive cell t ran sveral division ; 8.Vegetat ive cell t ransveral and long titudin al divis ion ; 10. Zoosporean gium; 11, 12.
Format ion of gametes ; 13. Fu sion of the male and female gametes; 14. Zygote; 15. Germin at ion of zygote
图 1 中华拟衣藻
Fig. 1 Chloromonas Sinica
培养基为肥水缸原水经细菌过滤器过滤灭菌,不加任何其它营养成分,用于中华拟衣
藻单种培养。
经近 30 d 培养,镜检藻细胞生长良好,然后定时取样在 Leitz显微镜下观察并拍照。
2 观察结果
2. 1 中华拟衣藻营养细胞结构特征
营养细胞卵形或长椭圆形, 两端广圆,具 2条略长于体长等长鞭毛, 细胞顶端具一明
显的圆锥形乳头状突起;色素体周生, 圆盘状,占整个细胞的绝大部分;无蛋白核; 1个红
色眼点位于细胞的中部;在野外和室内培养过程中,营养细胞呈两种状态,在无光照或光
照不足时色素体为无色的圆盘状,待光照 2～3 d 后, 色素体为绿色的圆盘状;成熟细胞长
21～23 Lm,宽 14～17 Lm(图版É: 1,图 1: 1～3)。
2. 2 营养繁殖
中华拟衣藻在生长旺盛时进行横分裂和纵分裂。一般情况下为均等的横分裂,进行横
分裂时细胞一分为二, 母细胞的鞭毛在一子细胞, 而另一子细胞再长出 2条新鞭毛;纵分
455 第 6期 胡鸿钧等:拟衣藻属一新种——中华拟衣藻及其生活史的研究
裂时细胞等分裂,且鞭毛在分裂前已长出,分裂后的 2个子细胞同时获得 2根鞭毛(图版
É: 2, 3,图 1: 4～7, 9)。但有时会出现不等纵分裂, 或多次纵分裂, 甚至纵分裂的同时进行
横分裂现象。分裂后的子细胞长成成熟的个体(图 1: 8)。
2. 3 无性生殖
中华拟衣藻进行无性生殖时, 营养细胞形成动孢子囊, 动孢子囊原生质体经 2次或 3
次分裂产生 4～8个拟衣藻型动孢子,孢子囊内的动孢子未见鞭毛(图 1: 10) , 释放出的动
孢子具 2条等长鞭毛,色素体为圆盘状,无蛋白核,椭圆形, 长 8～10 Lm, 宽 6～8 Lm;每
个动孢子发育长成一个新个体(图版É: 3～5)。
2. 4 有性生殖
中华拟衣藻行有性生殖时, 营养细胞内原生质体进行分裂, 母细胞的鞭毛脱落后, 形
成配子囊(图 1: 11, 12) ,释放出大小两种配子, 大小配子均未见到蛋白核, 为圆盘状色素
体,大配子直径为 23 Lm;小配子梨形, 大小为 13×15 Lm,大小配子结合形成合子(图 1:
13, 14)。因此, 中华拟衣藻的有性生殖为同宗异配式。合子最初具 4根鞭毛, 后失去鞭毛,
合子壁增厚形成成熟合子,合子直径为 31～34 Lm(图版É: 7～12) ,合子在合适条件下萌
发分裂形成许多子细胞,每个子细胞长成 1个成熟的个体(图 1: 15)。
3 讨论
3. 1 拟衣藻属(Genus Chloromonas)分类位置问题
早在1899年C. Gob [ 1]就认识到一类形态类似于衣藻的鞭毛类,并给它们拟衣藻这个
属名。但长期以来, 拟衣藻一直作为一个亚属( Subgenus) [ 2, 3]放在衣藻属(Chlamydomo-
na s)内。1962年 Ger loff[ 4]强调单细胞鞭毛类是否具有蛋白核在系统分类上的重要性,主
张无蛋白核的拟衣藻应与衣藻属分开,恢复原来独立的属——拟衣藻属。然而Fot t [ 5]在其
流行颇广的《藻类学》著作中却未采纳 Gerloff 的意见。但是著名藻类学家 Ett l赞同
Gerloft 的观点,并于 1970年出版了《拟衣藻属》专著, 该书收集、整理和记载了该属 135
种 35个变种[ 6]。我们观察中华拟衣藻生活史,无论营养细胞、动孢子还是雌雄配子均未发
现色素体上有蛋白核的存在,证明蛋白核的有无是一稳定特征。因此,我们认为拟衣藻应
从衣藻属分离出来成为一个独立属。中华拟衣藻是我国第一次报道的该属种类。
3. 2 拟衣藻属的生态问题
在已报道的 160多个种、变种中,绝大多数分布在冷水性清洁水体中,为此有学者[ 7]
研究了在这种环境条件下 CO2吸收和利用问题, 取得一些有意义的结果。但是中华拟衣
藻生长在有机碳、氮源十分丰富的肥沃小水体中,这样的水体中以往未报道过有拟衣藻的
分布。中华拟衣藻在这样的肥水中如何利用有机碳、氮源是一个很有意义的研究课题,值
得进行深入研究。
3. 3 中华拟衣藻单种培养问题
为了分离培养中华拟衣藻, 我们用了多种拟衣藻培养基, 但都未成功。但可以在原产
肥水的过滤液中生长, 虽然肥水经细菌过滤器过滤,中华拟衣藻在这种滤液中生长良好,
但是该滤液经过几天的培养后仍滋生大量细菌。经我们长期观察和培养表明,培养液中细
菌不但不影响中华拟衣藻的生长繁殖,似乎没有这些细菌还不利于此藻的生长。中华拟衣
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藻与其培养液中某些细菌是何关系? 这是我们正在进一步研究的问题。
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