Amoebophrya在我国近海典型甲藻中的寄生作用研究

Parasitic dinoflagellate Amoebophrya infects broad range hosts of ciliates, radiolarians and other dinoflagellates worldwidely. Amoebophrya can specifically infect certain species of dinoflagellates that usually cause harmful algal blooms (HAB), and play a role of "top-down control" during blooms of harmful, red-tide species. Thereby, Amoebophrya was considered as potential agent for biological control of HAB, and had gained much attention. Lately, the presence of Amoebophrya along coastal areas of China has been reported based on genomic sequencing of environmental samples and laboratory observation, however,no further research had been carried out thereafter. Thus, in this study, we propose to investigate the distribution and infection Amoebophrya in major HAB dinoflagellates along the coatal areas of China, and to study the phylogenetic relationship of Amoebophrya strains identified in different hosts and regions. Also, we plan to isolate and culture typical strains of the parasites in laboratory, study their infectivity and effects to host dinoflagellates, and further assess the impacts of Amoebophrya infections on the blooms dynamics of typical HAB dinoflagellate species. This research will facilitate our understanding of the role of microbial pathogens, especially Amoebophrya, during the outbreaks of harmful algal blooms.

寄生性甲藻Amoebophrya广泛寄生于纤毛虫类，放射虫类，甲藻类等, 在北大西洋，北太平洋和地中海河口和近海环境中普遍存在。Amoebophrya能够特异性感染有害藻华甲藻类，在藻华消长过程中起下行控制作用，而受到国际上许多研究者的关注和重视。近年来，初步调查结果表明Amoebophrya在我国近海海域广泛存在，并且我们在对从近海采集的浮游甲藻样品鉴定、培养时，也发现其个别生活史阶段。然而，目前国内尚缺乏该类寄生性甲藻的进一步研究。本项目拟对寄生于我国近海典型甲藻(如亚力山大藻，原甲藻，角甲藻等)的Amoebophrya进行系统研究, 研究Amoebophrya在这些甲藻类中的寄生感染情况和遗传多样性; 并从甲藻宿主中分离、培养代表性株系, 研究其寄生作用对甲藻增殖的影响, 为进一步研究Amoebophrya在甲藻藻华消长过程中的作用奠定基础。本研究的实施将填补国内该方面的研究空白。

寄生性甲藻Ameobophrya能够特异性感染海洋浮游甲藻，在有害藻华的消长过程中起下行控制作用，将逃脱了浮游动物摄食的浮游植物补充到微食物环中去。Ameobophrya的在近海海洋生态系统中的独特作用日益受到国际上越来越多研究者的关注和重视，为此，本项目系统研究了Ameobophrya在我国近海的分布及其在典型甲藻中的寄生情况，结果表明：Ameobophrya在我国渤、黄、东海广泛分布，在营养水平较高的水体中相对丰度较高；宿主类群包括角藻（Ceratium）、斯克里普藻（Scrippsiella）、膝沟藻（Gonyaulax）、裸甲藻（Gymnodinium）、亚历山大藻（Alexandrium）、鳍藻（Dinophysis）、原甲藻（Prorocentrum）等，并初步确定了Ameobophrya在长江口海域主要浮游甲藻中的感染率；但在长江口海域藻华藻种—米氏凯伦藻（Karenia mikimotoi）中并未观察到Ameobophrya寄生，可能是该藻形成大规模藻华的原因之一；通过对水体样品及不同宿主细胞中的Amoebophrya 18S rDNA序列进行系统发育分析，发现Ameobophrya具有较高的遗传多样性。建立了Amoebophrya-Akashiwo sanguiena的室内共培养体系，并观察了不同生活史阶段的Ameobophrya细胞形态。另外，本项目还发明了一种检测Ameobophrya的新方法—改良的苏木精-伊红染色法，在寄生性甲藻检测方面有广阔的应用前景。该项目研究成果弥补了国内寄生甲藻领域的研究空白，为进一步研究Ameobophrya在有害藻华消长过程中的作用奠定了基础。