珠江口及邻近海域固着目缘毛类纤毛虫的系统关系及群落结构特征

Sessilida Peritrichs ciliates are the most complex and highly differentiated ciliated protozoa. They are commonly found in all kinds of waters and most of them sessile on the surface of substrate or aquatic organism. As an important component of periphyton ecosystem, they play important roles in a number of fields: they are contributing to the energy flux of microbial food web, they could be good bioindicator of environmental quality, and some of them are harmful to aquatic animals. Sessilida peritrichs ciliates have been studied for about one and a half centuries, however, due to all kinds of reasons, the lack of taxonomy and molecular biology data cause the correlational study can not be carried out. Furthermore, time-space distribution, faunal structure, characters of distribution and in special habitats need to be investigated or reinvestigated by combining data. Considering the above situations, an investigation of peritrichia ciliates from the Pearl River estuary and adjacent waters will be carried out based on multiple datasets including morphology, morphogenesis, molecular biology, ecology and molecular ecology. In this study, the phylogenetic relationships among these species will be perfected; time-space distribution, faunal structure and the role in microbial food web will be inveseigated.

固着目缘毛类纤毛虫是结构高度特化，多样性极高的一类原生动物，广泛分布于各类水环境中，多数种类固着于基质表面或水生生物体表，常成为周丛生态系统中的优势类群，在微食物网的物质循环与利用、水质监测、水产养殖等方面具有重要意义。然而，由于多种原因，目前国内外对该类群的研究十分有限：众多类群的分类学、分子生物学信息不明或缺失；时空分布、区系结构、特殊生境中的生态学特征仍有待探索。本项目拟以珠江口及邻近海域的多种生境为采样点，结合银染技术、电子显微镜、分子标记、生态学、分子生态学等现代手段对固着目缘毛类纤毛虫的形态学、系统学、种群结构、时空变化开展研究，进一步完善该类群的系统关系，分析其在不同生境中的区系结构及在微食物网中的作用，阐释该类群在海洋生态系统中的地位与功能提供基础信息和科学依据。

纤毛虫原生动物广泛分布于各类水体中，并对水体净化起重要作用。在本项目的资助下，作者对珠江口及邻近海域各类水体中以缘毛类为主的多类纤毛虫进行了分类学与系统学、生态学研究：共分离、鉴定各类纤毛虫40余种；建立了物种基因库，并基于SSrRNA基因，构建系统发育树，探讨了部分关键类群的系统地位及类群间进化关系；以缘毛类与腹毛类纤毛虫为主要研究对象，利用单细胞转路组技术，初步研究了处于不同细胞发生时期的纤毛虫个体的基因表达差异；以广东珠海近海、汕头南澳各类水体为研究海区，调查了纤毛虫群落结构特征及其对环境因子的响应；研究了作为被捕食者的杜氏盐藻对纤毛虫的化学趋向性，本工作主要结果如下:.1. 分类学研究：共分离、鉴定纤毛虫40余种，隶属于7 个科（钟虫科 Vorticellidae，聚缩虫科 Zoothamniidae，累枝虫科 Epistylidae，后环虫科 Opisthonectidae，齿管科 Chlamydodontidae，急游虫科 Strombidiidae，游仆虫科 Euplotidae）中的 10 个属（钟虫属 Vorticella，伪钟虫属 Pseudovorticella，聚缩虫属 Zoothamnium，累枝虫属 Epistylis，伪累枝虫属 Pseudepistylis，后环虫属 Opisthonecta，德卢虫属 Derouxella n. g.，急游虫属 Strombidium，游仆虫属 Euplotes，双眉虫属 Diophrys）。.2. 立了南海缘毛类纤毛虫的DNA库，获得了30余种的DNA信息，对部分关键类群进行了系统发育研究。.3. 单细胞转路组研究显示，处于不同细胞发生时期的纤毛虫原生动物，其单细胞基因表达量及其统计学差异显著。.4. 纤毛虫群落结构参数差异显著且随季节变化。其中物种数、丰度、均匀度指数、生物多样性指数差异显著，鱼类养殖海区显著高于其他养殖水体和自然水体。不同类型养殖水体的纤毛虫群落结构特征差异显著，纤毛虫群落结构和优势种群演替受环境因子的时-空调控；纤毛虫群落结构特征与环境因子显著相关。其中群落结构参数与盐度、NO3--N呈显著负相关。.3．纤毛虫对食物具有一定的选择性，而作为其捕食对象之一的微藻可对纤毛虫的分泌物产生一定的反应，它可能被包括被纤毛虫释放的化学信号所吸引，这一信号同样也可能显示出捕食者的健康状况。