中国沿海典型产毒甲藻塔玛亚历山大藻的遗传多样性与种源分析

赤潮生物的遗传多样性决定着赤潮原因种适应环境的能力，其高低决定着赤潮发生的潜势和可能性。塔玛亚历山大藻是我国沿海有毒有害赤潮藻的典型代表，广泛存在于各大海域，并曾在渤海、东海及厦门海域爆发赤潮。但各大海域亚历山大藻藻株是否同根同源，其遗传多样性、分化水平如何？属于何种基因型？起源于什么地方？目前均不十分清楚。本项目拟收集中国、欧洲、北美、日本、南亚和澳洲等海域的塔玛亚历山大藻，采用微卫星标记和AFLP技术探讨不同地理来源塔玛亚历山大藻的遗传分化程度和基因流水平，比较分析我国东海、南海等不同海域塔玛亚历山大藻的遗传结构与遗传多样性，厘清中国沿海塔玛亚历山大藻与其他海域居群间的关系，明确中国沿海塔玛亚历山大藻的种源问题，为全面掌握中国沿海塔玛亚历山大藻的遗传多样性，阐明远洋运输等人类活动对塔玛亚历山大藻遗传结构造成的影响提供基础和依据，为塔玛亚历山大藻赤潮的预防和控制提供参考。

基于5.8S rDNA及ITS、LSU rDNA D1-D2区序列系统发育树，对世界范围收集到的94株塔玛亚历山大藻复合种（Alexandrium tamarense species complex）的基因型进行了分析，其中包括67 株中国沿海藻株。结果表明，中国沿海至少存在两种基因型，即Group IV和Group I。为进一步了解中国沿海的塔玛亚历山大藻种群的遗传多样性，明确中国沿海塔玛亚历山大藻的种源问题，采用SSR和AFLP技术分析了楚科奇海（北冰洋）和中国沿海塔玛亚历山大藻的基因多样性，并与世界其它海域的塔玛亚历山大藻株系进行了比较。根据微卫星和AFLP数据，不同海域塔玛亚历山大藻存在较高的遗传多样性，不同地理种群间遗传分化指数不同，东海种群与南海种群、黄渤海种群与楚科奇海种群间的遗传分化很小。Structure种群结构预测与主坐标分析显示，82株样品可分为4个分支，其中中国黄渤海与楚科奇海种群为一枝。综合ITS/LSU rDNA系统发育、SSR和AFLP结果，推测黄渤海和楚科奇海塔玛亚历山大藻复合种可能起源于同一祖先，而东海和南海的塔玛亚历山大藻复合种可能是本地种。.分析了47株中国沿海塔玛亚历山大藻的PSP毒素成分特征，探讨了中国沿海不同海域塔玛亚历山大藻复合种的化感效应与地理分布间的关系。结果显示，绝大部分中国沿海藻株产生PSP毒素，PSP毒素主要成分是C1/2、GTX1/4和NEO。东海和黄海海域藻株C1/2含量最高，NEO主要存在于南海藻株。GTX1/4在四大海域藻株中均有检出，不过有些藻株并未检出该毒素。PSP毒素成分与地理分布之间并不存在明显的相关性。中国沿海塔玛亚历山大藻化感作用强弱存在明显的多态性，但化感作用强弱与地理分布之间并不存在明显的相关性。偏相关分析显示，塔玛亚历山大藻的化感作用与透析获得的毒素活性显著相关，与萃取获得的毒素活性并无明显相关性，提示塔玛亚历山大藻溶血毒素的成分非常复杂，化感作用可能是多种化感物质共同作用的结果。.另外，课题组还对青岛绿潮的物种组成、种群遗传结构和遗传多样性进行了分析。研究表明青岛绿潮，至少2013年的绿潮，是由单一物种浒苔（Ulva prolifera）形成的，青岛绿潮浒苔种群的遗传多样性较低，浒苔的生殖方式和对环境的高度适应性可能是其形成单一物种绿潮的原因。