缘毛类纤毛虫DNA条形码分析及其系统发育研究

本项目将DNA条形码技术与传统形态学研究相结合，应用于缘毛类纤毛虫的物种多样性研究中，在此基础上，利用多种基因序列研究该类群的系统发育关系：（1）形态学研究，广泛采集样品，结合活体与染色标本观察，进行物种鉴定，拍摄图像，构建图鉴；（2）分子生物学研究，同步分离所收集的物种并提取其基因组DNA，通过COI基因测序分析，构建DNA条形码库，并通过SSU rRNA基因、Tubulin基因、Actin基因测序分析，采用多种方法构建系统发育树；（3）数据分析，结合DNA条形码库和形态学数据研究缘毛类纤毛虫的物种多样性，并依据多种基因信息探讨该类群在不同阶元的亲缘关系。本研究将同一时空的形态特征与分子信息统一于缘毛类纤毛虫的物种多样性及其系统发育研究中，不仅有利于快速、准确地鉴定物种，而且对于环境治理、诊断缘毛类纤毛虫引起的疾病具有十分重要的意义，同时也可为阐明缘毛类各类群间的相互关系提供新线索。

本项目采用形态学和分子生物学两种手段研究了缘毛类纤毛虫的物种多样性及其系统发育：（1）形态学研究，即结合活体与染色标本观察对所收集的缘毛类进行物种鉴定，并构建图鉴；（2）分子生物学研究，即同步分离已鉴定出的物种并提取其基因组DNA，一方面采用COI基因扩增、克隆及测序，进行缘毛类纤毛虫的DNA Barcoding工作，另一方面以核糖体18S rRNA基因和Tubulin基因为分子标记进行扩增、克隆及测序，并采用最大简约法、最大似然法、邻接法和贝叶斯法构建系统发育树；（3）数据整合分析 结合形态特征和分子信息分析缘毛类纤毛虫的物种多样性，并探讨该类群在不同阶元的亲缘关系。本项目首次提出将DNA条形码用于缘毛类纤毛虫的物种多样性研究中，所构建的图鉴与DNA条形码库，不但丰富了缘毛类形态多样性和分子多样性数据，同时也为后续缘毛类纤毛虫的早期分子检测奠定了坚实的基础；此外，在物种多样性研究基础之上的系统发育研究，结合了SSU rRNA的二级结构信息，并采用多种基因序列信息，进一步阐明了固着缘毛类与游走缘毛类之间的相互关系，以及缘毛亚纲与咽膜亚纲和盾纤亚纲之间的亲缘关系，同时也为其他纤毛虫类群的系统进化研究提供了新的思路。