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  • 海洋所研究發現在我國近海形成大規模赤潮的球形棕囊藻為獨立生態型

      球形棕囊藻是一種重要的有害藻華肇事種,在歐洲北海和東南海海域經常形成赤潮。1997年,我國東南沿海首次發生球形棕囊藻赤潮。之后,我國近海多次暴發球形棕囊藻形成的大規模赤潮,造成大量養殖生物死亡,威脅核電運行安全,受到各級政府部門的高度關注。我國近海的球形棕囊藻赤潮具有一些獨特的特征,在赤潮過程中會形成厘米級大小的“巨囊”,直接影響其危害效應。但是,這一特征究竟是球形棕囊藻自身的生物學特性還是受到外在環境因子的影響并不清楚。 

      針對這一問題,中國科學院海洋研究所于仁成課題組綜合應用形態學、色素分析和分子生物學手段,對我國近海的球形棕囊藻生物學特征進行了系統研究。研究團隊針對球形棕囊藻構建了高分辨率的種下分子標記,將全球的球形棕囊藻分為4個基因型。研究發現,分離于我國南海的部分球形棕囊藻株系屬于同一基因型,該基因型的藻株可以形成厘米級“巨囊”,且以19'-丁酰氧基巖藻黃素(19'-butanoyloxyfucoxanthin,but-fuco)作為特征色素,其生理生態特征明顯有別于其它球形棕囊藻株系,是一個以“巨囊”為特征的獨立生態型。盡管我國近海存在多種基因型的球形棕囊藻,但南海北部灣海域和廣東沿海的球形棕囊藻赤潮主要由該生態型形成。2021年南黃海發生的球形棕囊藻赤潮也是由該生態型的球形棕囊藻形成。 

      基于該生態型的遺傳序列信息和特征色素組成,研究團隊構建了 “巨囊”生態型球形棕囊藻的qPCR檢測方法和特征色素分析方法,并成功應用于南海北部灣海域球形棕囊藻赤潮過程研究,揭示了北部灣海域球形棕囊藻赤潮的不同來源和發展過程。相關研究工作深化對全球球形棕囊藻種下多態性的認識,也為闡明我國近海球形棕囊藻赤潮發生機制、針對性開展赤潮監測和預警工作奠定了基礎。 

      上述成果近期由張清春、王錦秀和牛壯等在國際學術期刊Harmful Algae、Applied and Environmental Microbiology、Ecological Indicators Limnology and Oceanography: Methods發表。相關研究得到國家重點研發項目、中科院戰略性先導科技專項、國家科技基礎資源調查項目和國家自然科學基金等項目資助。      

    球形棕囊藻的巨囊 (A)、典型株系色素色譜圖 (B)和系統進化樹 (C)

        

      相關文章及鏈接: 

      Zhang, Q.C., Chao Liu, C., Wang, J.X., Kong, F.Z., Niu, Z., Xiang, L., Yu, R.C.*, 2022. Intense blooms of Phaeocystis globosa in the South China Sea are caused by a unique "giant-colony" ecotype. Harmful Algae 114: 102227. https://doi.org/10.1016/j.hal.2022.102227 

      Wang, J.X., Kong, F.Z.*, Geng, H.X., Zhang, Q.C., Yuan Y.Q., Yu, R.C.*, 2021. CHEMTAX analysis of phytoplankton assemblages revealed potential indicators for blooms of haptophyte Phaeocystis globosa. Ecological Indicators 131, 108177. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2021.108177 

      Wang, J.X., Kong, F.Z.*, Geng, H.X., Zhao, Y., Guan, W.B., He, C., Kang, Z.J., Guo, W., Zhou, Z.X., Zhang, Q.C., Yu, R.C.*, 2021. Pigment characterization of the giant colony-forming haptophyte Phaeocystis globosa in the Beibu Gulf reveals blooms of different origins. Applied and Environmental Microbiology. https://doi:10.1128/AEM.01654-21 

      Niu, Z.#, Liu, C.#, Zhang Q.C.*, Wang, J.X., Kong, F.Z., Hu, X.K., Yu, R.C., 2021. Development of sensitive genotype-specific quantitative polymerase chain reaction methods for detection of Phaeocystis globosa in the South China Sea. Limnology and Oceanography: Methods. https://doi: 10.1002/lom3.10476 


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