中国杉藻目红藻的分类、多样性及分子系统学研究

Gigartinales ,widely distributed in temperate、subtropic or tropical waters, is the largest order of the Rhodophyta. Due to many variations in external feature of many species difficult to classify, the taxonomy position for many families, genera and species in Gigartinales are still not established and no proper classification system was established, the Gigartinales is regarded as one of the most controversial order in Rhodophyta. In the present study, phylogenentic analysis about various branches of genetic relationship, system evolution, genetic diversity of species were made about all families and genera of Gigartinales from China using different molecular marker means and methods including molecular systematics, comparative genomics by rbcL、18SrRNA（SSU）、Cox1、28S rRNA、ITS genes. At the same time, the morphological structure of algae, the phylogenetic features and types of carposporophyte, comparative studies about changes in each stage of the life history were also studied.. Through the combination of morphology observations and molecular systematic, the new species, new records and new combinations will be determined, the taxonomic positions of varieties, proper, scientific classification system of Gigartinales will be established. This study will make a great contribution to alage diversity and classification of Gigartinales, and provide the important information for the seaweed seedlings, breeding, the management of germplasm resources and sustainable development.

杉藻目（Gigartinales）是红藻门（Rhodophyta）最大的目。广泛分布于我国暖温带、亚热带和热带沿海。该目很多种外部形态变异很大、种的区分很困难；很多科、属、种的分类地位尚未确定，还没有建立一个妥当的分类系统，被专家学者认为是最有争议的目。.本研究采用分子系统学、比较基因组学等不同分子标记手段和方法利用rbcL、18SrRNA（SSU）、Cox1、28SrRNA、ITS等基因建立分子系统树，对我国产的杉藻目各科、属的亲缘关系、系统演化、种的遗传多样性等进行系统分析；对藻体的形态结构、果孢子体的发育特征、类型等进行详细观察；追踪生活史各阶段的形态变化，进行比较研究。.通过形态学和分子系统学的结合，确定新种、新纪录、新组合，明确各种的分类学位置，建立更加妥当、科学的分类系统。对杉藻目海藻多样性及分类研究做出贡献。为该目海藻的育苗、养殖、种质资源管理及可持续利用提供理论依据。

本项目研究严格按照项目计划进行并超额完成任务。从2013年1月到2016年12月对我国各地沿海分布的杉藻目红藻进行了全面、系统的采集。对有疑问的种的形态、结构、生殖器官的构造等进行了比较研究；对部分种类的生活史进行了研究，明确了孢子的萌发类型，追踪了生活史各个阶段的变化。对采集到的所有种类进行DNA提取，对rbcL、COI等基因序列进行了分析，将《中国海藻志》第二卷，红藻门，第三册中的隐丝藻目和第五册中的伊谷藻目和杉藻目进行了修订。研究结果如下：（1）发现了7个新种：细弱蜈蚣藻、黄海蜈蚣藻、多枝蜈蚣藻、博鳌蜈蚣藻、异枝蜈蚣藻、齿状蜈蚣藻和扇形美叶藻，7个新纪录种：亚栉状蜈蚣藻、台湾蜈蚣藻、披针形蜈蚣藻、Haraldiophyllum udoensis、近荣拟伊藻、具孔斯帕林藻和裂膜藻。（2）将单条胶黏藻、黏管藻、亮管藻、帚状蜈蚣藻和扇形拟伊藻进行了重新鉴定。（3）建立了杉藻目新的分类系统和分科检索表。将杉藻目中的江蓠科升级为江蓠目；取消伊谷藻目，将伊谷藻科移入到杉藻目中；将滑线藻科升级为滑线藻目，将杉藻目中的裂膜藻科移入到滑线藻目中；将海头红科升级为海头红目；将杉藻目中的海木耳科升级为海木耳目。将杉藻目中的粘滑藻科升级为粘滑藻目。将马泽藻属移入杉藻科。取消隐丝藻目，并将胶黏藻科、内枝藻科、黏管藻科、楷膜藻科、耳壳藻科移入杉藻目。取消盾果藻属、隐丝藻属和管形藻属；将海膜科升为海膜目，将海膜属、蜈蚣藻属和海柏属移入海膜目，海膜科。将新纪录属，斯帕林藻属加入红皮藻目，红皮藻科；Haraldiophyllum udoensis加入仙菜目，红叶藻科。修订后的杉藻目共有14科28属。（4）此外还观察了日本马泽藻、披针形蜈蚣藻、青岛蜈蚣藻、缢基蜈蚣藻、亚洲蜈蚣藻和大连蜈蚣藻的早期发育和生活史；环境因子对日本马泽藻、扇形拟伊藻和带形蜈蚣藻的早期生长发育的影响；和单条胶黏藻、亮管藻和黏管藻的个体生态学研究。.研究结果丰富了我国杉藻目红藻的多样性，建立了更为科学的分类系统，在我国处于领先水平，为我国海藻资源的科学开发利用及种质保存提供了理论依据。.共完成研究成果40个，已在国内外核心杂志上发表论文16篇，其余研究成果正在整理、撰写、投稿中。