基于多来源数据重建固着目（纤毛门，寡膜纲，缘毛亚纲）内部系统发育关系

Sessile peritrich is a large group of protozoa (Ciliophora, Peritrichia, Sessilida) which is morphologically distinct, highly diverse, and widespread in a variety of environments, playing an important role in many fields, e.g. environmental ecology, wastewater treatment, and aquaculture disease control. However, it is difficult to determine the internal phylogenetic relationship within the order Sessilida because relatively few species have been sequenced comparing with the large number of morphospecies reported. Moreover, the sequencing coverage is rather uneven, focusing mainly on a few families and genera. Despite the widespread presence of sessile peritrich in nature, studies on the group were mostly carried out in freshwater and coastal environments, with members living in other habitats largely ignored. For the species that have been sequenced, only a few of them have been investigated using other genetic markers besides the SSU rRNA gene. As a result, studies employing multisource data, e.g. morphology, molecular information and environmental distribution pattern, to elucidate the phylogenetic relationship within this species rich group are extremely rare. To bridge the gap, we will clarify the internal relationships of the order Sessilida by increasing taxon sampling from understudied taxonomic assemblages and rarely explored environments in this proposed project. The phylogenetic relationships among/within families and genera of sessile peritrich will be fully assessed based on multisource data, which contains information from morphology, multiple genes, transcriptome (for key representative species) and environmental distribution pattern. This proposed project will build a foundation for eventually internal phylogenetic analysis of the group, strengthening the knowledge of sessile peritrich evolution at different taxonomic levels.

固着缘毛类纤毛虫为结构高度特化、多样性极高、分布广泛的一大类原生动物，在环境生态、污水处理、水产养殖等领域具有重要的研究意义。探讨其目下系统发育关系是当今原生动物系统学研究的难点之一，具体原因为（1）国际间对该类群工作集中于淡水、海洋近岸区域，对其它生境鲜有研究；（2）已知分子信息种类的数目十分有限且分布极不均衡，集中于个别科属；（3）研究手段单一，基于多来源信息构建系统关系的工作极为缺乏。为厘清固着目下系统关系，本工作将从以上研究空白入手，围绕缺失、位置不明及未知类群，采用多基因分子标记，对缺失生境（如寄生生境、河口及海洋远岸区域）中上述类群开展分子系统学研究。同时，整合形态学、（关键类群）转录组学与生态分布的综合信息，对目下系统关系进行全面梳理，解决目内部待解决、争议性问题，构建固着目下科-属级类群的新系统，为该类群进化-演化研究提供新的理论支撑，同时为相关领域研究提供重要的基础信息。

固着缘毛类隶属于纤毛门、寡膜纲、缘毛亚纲、固着目，目下下辖14科105属。作为纤毛门下物种丰富度最高的目级阶元之一，该类群已报道种类近1000种，在形态与生境分布上均表现出极高的多样性。然而，囿于可获取基因片段数目过少、类型单一的限制，目下大部分类群分子信息仍处缺失状态，基于单一分子标记所构建系统发育关系存在未知与不确定。此外，囿于研究区域分布不均衡，以往工作多基于淡水与海洋近岸，其它生境（如寄生、河口、远岸、开阔大洋）研究相对匮乏。在此背景下，本项目在过去四年里针对上述缺失生境，综合形态、多分子标记与生境等多来源信息，对目下系统关系进行了较为全面的梳理，构建了固着目下科-属级类群的新系统。主要结果如下：1）发现一新属新种，基于SSU rRNA、ITS1-5.8S-ITS2、beta-Tubulin分子标记所构建系统发育树均表明该种位于整个固着目的根部枝系，特殊的系统发育位置证明了该种的特殊性的同时，也表明了固着缘毛类多样性有待进一步挖掘；2）对来自多生境固着缘毛类152个种群进行采集，在现代分类学鉴定的基础上，进行多分子标记（包括SSU rRNA, ITS1-5.8S-ITS2、HSP70、beta-Tubulin）测序分析，重构系统发育树表明固着缘毛目下辖六大进化枝，即广义累枝虫科位于进化树基部，率先分离；具壳类壳居虫科等紧随其后；狭义累枝虫科、聚缩虫科组成第三进化支；杯形虫科、怪游虫科分别为第四、五进化支；钟虫科等为第六进化支。3）此外，利用宏条形码eDNA对远岸环境样品（台湾海峡、南海）分析，获取固着缘毛类环境序列21条，与上述全长序列合并形成综合数据集，构建多环境梯度下（即淡水、河口、近岸、远岸）缘毛类系统发育树，揭示伪种虫属为并系，存在一海洋分枝；怪游虫科为单系，囊括多生境序列；壳居虫科非单系，具有一海洋分枝。本研究为深入理解固着缘毛类系统发育关系及该类群多样性分布格局研究提供科学依据，同时也为环境生态及相关领域提供了重要的基础信息，为该类群国际基因库的信息积累做出贡献。