典型河口区腹毛类纤毛虫物种多样性及关键类群系统发育研究

The ciliated protozoa are the most diverse and complex group, in which the subclass Hypotrichia is the most differentiated taxon with high diversity in morphological characteristics and ontogenetic patterns. The hypotrichous ciliates appeal to numerous researchers all over the world. There are soil, freshwater, brackish water, wetland, sandy beach and cay in the estuarine zones. In these complex ecosystems, are there any special patterns of the species diversity of hypotrichous ciliates? How do these abundant species help expand our understanding in the systematic relationships among this complex group? Hence, in this project estuaries of Sheyang river in Yancheng, Jiangsu (old estuary of Yellow River) and Yellow river in Dongying, Shandong will be selected as typical locations：1）using modern taxonomy methods to investigate the species diversity of hypotrichous ciliates in different environments; 2) selecting some significant taxa to establish the ontogenetic patterns and DNA bank; 3）based on multiple marker genes，combining morphological, ontogenetic and molecular data to expand our knowledge in the exploration of the evolutionary relationships among hypotrichous ciliates and also to provide new evidences for revising the complicated system. Overall, this work will broaden our knowing about the species diversity of hypotrichous ciliates in the estuarine zones and clarify some points in the phylogeny of certain key taxa.

纤毛虫是原生动物中复杂的高等类群，系统进化地位特殊；腹毛类是其中最为特化的亚纲级阶元，形态特征和个体发育模式高度多样，是当今原生动物学研究热点之一。河口区兼有土壤/淡水、半咸水滩涂/湿地和海岸沙滩/岩礁等多种生境，复杂多样的生态环境下腹毛类纤毛虫的物种多样性是否呈现独特格局？丰富的素材会为关键类群的系统发育研究提供怎样的帮助？本工作拟选取江苏盐城射阳河口（古黄河口）和山东东营黄河口为采样地：1）应用现代分类学手段，建立起典型河口区不同生境下腹毛类纤毛虫物种多样性的档案性资料；2）针对重要类群，基于准确的形态学描述、同步建立DNA库和代表阶元个体发育模式，填补该类群研究的部分空白；3）联合多基因测序，综合形态、个体发育和分子信息深入解析关键类群的系统进化关系，对腹毛类纤毛虫系统修订给出新的判定依据。项目成果将为河口区腹毛类纤毛虫物种多样性提供新的认识，并解决部分关键类群系统发育研究中的悬疑。

纤毛虫是原生动物中复杂的高等类群，系统进化地位特殊；形态特征和个体发育模式高度多样，是当今原生动物学研究热点之一。2015年3月至2016年2月期间，以江苏盐城射阳河口（古黄河口）和山东东营黄河口为主要样品采集地，在全面开展样本采集的基础上，1）同步开展不同生境下纤毛虫物种多样性研究，完成对江苏盐城射阳河口和山东东营黄河口底栖纤毛虫的定性定量分析，探讨纤毛虫物种多样性和群落结构的时空分布格局与环境因子之间的关系；2）应用现代分类学手段，对30余种纤毛虫进行物种鉴定、构建DNA库并进行关键标记基因的序列测定；3）揭示重要代表科属和新阶元的个体发育模式，补充部分系统地位存在较大争议的科属级阶元下代表种的分子信息；4）综合形态、个体发育和分子信息深入解析关键类群的系统进化关系，对纤毛虫部分关键类群的系统修订给出新的判定依据。重要结果包括：1）对近二十种纤毛虫进行详细的形态特征描摹和分子系统发育分析（包括散毛类、异毛类、尾柱类、管口类、游仆类等），发现8个新种，并对10个已知种进行重描述；2）对旋唇纲纤毛虫多样化的个体发育模式进行系统、全面的回顾，对来自13科32属的42种纤毛虫细胞发生过程进行了细致的梳理和归纳性总结，形成一份纤毛虫关键科属阶元个体发育模式的系统性综述；3）针对典型河口区域底栖纤毛虫的物种多样性和群落结构特征，形成一份翔实可靠的档案性资料。以上工作，填补了本领域研究的若干空白，并对关键类群系统关系进行了进一步的分析和阐述，取得若干有意义的进展；截至2017年12月，累积形成SCI收录论文7篇（5篇已发表，2篇已接收）、会议论文2篇；部分未发表成果将整理为三篇论文于两年内发表。