全 文 ：武汉植物学研究 2008，26(3)：229～234
Journal of Wuhan Botanical Research
洱海鱼腥藻优势种的形态鉴定与
16S rRNA基因序列分析
潘晓洁 ，常锋毅 ，康丽娟 ，李根保 ，卫志宏 ，沈银武 ，刘永定
(1．中国科学院水生生物研究所，武汉 430072；2．中国科学院研究生院，北京 100039；3．中国洱海湖泊研究中心，大理 671000)
摘 要：分别在 2004年、2005年和2006年洱海鱼腥藻水华暴发时期，分离优势种 ，获得藻株 EH—A、EH—B和 EH—C，
通过形态学特征和 16S rRNA基因序列分析鉴定了藻株的种类。选用藻丝的形态、气囊的存在与否、异形胞和孢子
的位置、各种细胞的形状以及营养细胞、异形胞和孢子的大小等传统的分类特征描述藻株的形态。依据形态特征，
初步判断这 3个藻株可能为卷曲鱼腥藻(Anabaena circinalis)或 A．cFassa株系成员。利用 16S rRNA基因序列构建
邻接树分析 了藻株间的系统进化关系，分析表明：藻株 EH—A、EH—B和 EH—C序列的同源性达到 100％，且与 A．
circicular和 A．crassa藻株组成一个群(cluster)，其藻株间的序列相似度高达 100％，进一步说明藻株 EH—A、EH—B和
EH—C为相同的物种，且均为卷曲鱼腥藻(A．circinalis)或 A．classa。
关键词：洱海；优势种；形态特征；系统进化；卷曲鱼腥藻
中图分类号：Q949．22；Q179．1 文献标识码：A 文章编号：1000—470X(2008)03—0229—06
Taxonomic Evaluation of Dominant Species of Anabaena in Lake
Erhai Based on M orphology and 16 S rRNA Gene Sequences
PAN Xiao—Jie ’ ，CHANG Feng—Yi ， ，KANG Li—Juan ， ，LI Gen—Bao ，
WEI Zhi—Hong。
，
SHEN Yin—Wu ，LIU Yong—Ding
(1．Institute ofHydrobiology，The Chinese Academy ofScience，Wuhml 430072，China；2．Gradute School ofthe Chinese
Academy ofSciences，Bering 100039，China；3．Chinese Research Center ofLake Erhai，Dali，Yunnan 671000，China)
Abstract：Three strains of Anabaena EH—A，EH—B and EH—C were isolated from Lake Erhai during Ana—
baena blooms occurred respectively in 2004，2005 and 2006 year．Taxonomic evaluation of the three
strains were investigated based on morphology and 16S rRNA gene sequences in the study．Morphological
features were described by the traditional morphological criteria：morphology of filament；presence or ab—
sence of gas ve—sicles；location of heterocytes and akinetes；shape of vegetative cells，heterocytes，akinetes
and terminal cells；length and width of vegetative cells，heterocytes and akinetes．Based on these morpho—
logical characteristics．the three strains were classifed as A．circicular& A．crassa group．The phylogenetic
tree infered from sequence analysis of the 16S rRNA gene showed that strains EH—A，EH—B and EH—C
displayed 100％ sequence homology．Another，the three strains closely clustered a group with some strains
0f A．circicular& A．crassa group and also exhibited 100％ sequence similarity．Th erefore
． it was sugges—
ted that the three strains EH A．EH—B and EH—C were all the members of A．circicular& A．crassa group．
Key words：Lake Erhai；Dominant species；Morphology ；Phylogenetic analysis；Anabaena circinalis
洱海位于云贵高原西部，大理白族 自治州境内，
湖面积246 km ，平均水深l0．5 m，容积27．7亿 m。，
为云南省第二大淡水湖泊，在大理地区担负着生活、
工业、农灌、城市用水、航运、旅游、养殖、调节气候等
多种功能，是大理州生态、经济、社会发展的基础条
件⋯。但近年来随着社会经济的发展，人类对洱海
开发活动的不断加剧，洱海现正处于中营养水平向
富营养湖泊的过渡阶段 J，蓝藻水华也频繁出现。
尽管近两年加大了对洱海的治理，但蓝藻水华依然
是困扰洱海可持续发展的重要 问题。鱼腥藻水
华 是洱海常见的蓝藻水华，其发生面积广，持续
时间长，一般洱海全湖在5—10,q份都会出现鱼腥
收稿 日期：2007—09—04，修回日期 ：2008—03—19。
基金项目：国家863项目(2005AA60101504)、国家973项目(2002CB412300)和中国科学院前沿性创新课题(KZCX2一YW-426)联合资助。
作者简介：潘晓洁(1980一)，女，博士研究生(E—mail：panxj2008@163．COB)。
通讯作者(Author for correspondence．E—mail：liuyd@ihb．as．cn)。
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第 3期 潘晓洁等：洱海鱼腥藻优势种的形态鉴定与 16S rRNA基因序列分析
50％。从图4可知，藻株 EH—A、EH—B和 EH—C与卷
曲鱼腥藻的一些藻株组成一个群(cluster)，且藻株
间的序列相似度高达 100％(表 2)。这表明不同时
期分离的洱海的 3个藻株尽管其形态学上有些差
异，但其依据系统进化分析可确定为同一种类，为卷
曲鱼腥藻和Anabaena cFassa株系里的藻株。
3 结语
藻株 EH—A、EH—B和 EH—C有很多相似的形态
特征 ，他们皆具有气囊、明显的粘质外鞘，营养细
胞和异形胞球形 ，末端细胞圆形 ，藻丝、营养细胞
和异形胞的宽度相差不大，并且在藻株 EH—A中发
现了近球形孢子。依据形态特征，我们初步判断
这 3个藻株可能为卷曲鱼腥藻或 Anabaena CFassa。
系统进化分析表明，藻株 EH—A、EH—B、EH—C与卷
曲鱼腥藻、Anabaena CFasa的一些藻株组成一个
群，藻株问的序列相似度高达到 100％，并且藻株
EH—A、EH—B、EH—C 3个藻株序列 的同源性达到
100％，进一步说明这 3株藻株为同一种类，且为
卷曲鱼腥藻和 Anabaena CFassa株系里的藻株。因
此 ，依据形态特征和系统进化分析，鉴定不同时期
的洱海鱼腥藻水华优势种皆为卷曲鱼腥藻或Ana—
baena CFasa。本研究 首次依据形态 特征和 16S
rRNA系统进化分析鉴定了洱海鱼腥藻水华优势
种，为以后更好地研究洱海水华 的发生、危害及治
理提供了前提条件。
表 2 藻株间的 16S rRNA序列相似度
Table 2 The similarity of 16S rRNA sequences from test strains and GeneBank
注：黑体部分为藻株EH—A、EH—B、EH—c与Anabaena circinalis＆Anabaena crassa中一些藻株的 16S rRNA序列相似度。
Notes：Blank standards the sequence similarity among strains EH—A
，EH—B，EH—C and some strains of Anabaena circinalis＆Anabaena cras ouD．
1．Cylindrospermopsis raciborskii 4799；2．e raciborskii Germany 2；3
． 4Phanizomenon OS—aquae NIES81；4．4phanizomeno gracile 219；5．An8一
baenaflos—aquae PCC 9302；6．Anabaena femmermanni 202A2；7．Anabaena OS—aquae 1tI】3os4；8．Anabaenaflos—aquae 1tu31s11：9．Anab0en0
lemmermanni 256；10．Anabaena circinalisAWQC307C：11．Anabaena circinalis NIEs41：12．Anabaena circinalis 1tu33 sl2：13．Anabaena circi—
halls 1tu30sl1 14．Anabaenad．cr~ssal{I127s7；15．Anabaena．circinalis1tu34s5；16．Anabaena crassa215 l7．EH—B：18．EH—A：19．EH—C：
20．Anabaena smithi 1tu39s8；21．Anabaena spiroides 1tu39s17；22．Nodularia sphaerocarpa BECID35：23．Nodularia harveTana Bo53：24．
Anabaenopsis sp．1A；25．Anabaenopsis sp．PCC 9215；26．Anabaena cylindrica NIES19；27：Anabaena cylindrica PCC7122：28．Microcystis
aeruginosa NIES89
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234 武 汉 植 物 学 研 究 第 26卷
参考文献：
[1] 杜宝汉．浅析洱海生态环境可持续发展[J]．生态经济，1999，
4：56—58．
[2] 彭文启，王世岩，刘晓波．洱海水质评价[J]．中国水利水电科
学研究院学报，2005，3：192—198．
[3] 董云仙．洱海蓝藻水华研究[J]．云南环境科学，1999，18：28—
31．
[4] 李杰君．洱海富营养化探析及防治建议[J]．湖泊科学，2001，
13：187—193．
[5] Hoshaw R，Rosowski J R．Methods for Microscopic Algae[A]．In：
Stein J R ed．Handbook of Phycological Methods．Culture Methods
and Growth Measurements[M]．London：Cambridge University
Press，1973．53—56．
[6] Pereira P，Onodera H，Andrinolo D，Franea S，Ar o F，Lagos N，
Oshima Y．Paralytic shellfish toxins in the freshwater cyanobacte．
rium Aphanizomenon flos—aquae，isolated from Montargil reselwoir，
Portugal[J]．Toxicon，2000，38：1689—1702．
[7] Castenholz R W．Culturing Methods for Cyanobactefia[M]．In：
Packer L，Glazer A N ed．Methods in Enzymology ．New York：
Academic Press，1988，63—93．
[8] IJi R H，Watanabe M，Watanabe M M．Taxonomic studies of plank-
tic species of Anabaena based on morphological characteristics in
cultured strains[J]．Hydrobiologia，2000，438：1 17—138．
[9] Rajaniemi P，Hrouze P，Ka~tovsk6 K，Wilame R，Rantala A，Hof-
ma刀n L．Kom6rek J．Sivonen K．Phylogenetic and morphological
evaluation of the genera Anabaena，Aphanizomenon，Trichormus
and Nos~c(Nostocales，Cyanobacteria)[J]．／nt J Evol Mi-
crobiol，2005，55：11—26．
[10] 胡鸿钧，魏印心．中国淡水藻类 ：系统、分类及生态[M]．北
京：科学出版社，2006．173—176．
[1 1] Zapomelova E，Rehakova K，Znachor P，Komarkova J．Morphologi—
cal diversity of coiled planktonic types of the genus Anabaena
(cymmbacteria)in natural populations-taxonomic consequences
[J]_Cryptogamie Afg0 ，2007，28：353—371．
[12] IJi R，Caimichael W W， u Y，Watanabe M M．Taxonomic re-
evaluation of Aphanizomenonflos-aquae NH-5 based on morphology
and 16S rRNA gene sequences[J]．Hydrobiologia，2000，438：
99一】O5．
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