藻资讯丨长江流域三种骨条藻的形态比较及分子标记筛选

骨条藻是一种世界广布的，广温广盐性浮游硅藻，具重要的生态和经济价值。在一些情况下，骨条藻也会诱发赤潮，破坏生态结构并造成严重的经济损失。近年来，中肋骨条藻、近盐骨条藻和江河骨条藻频繁在长江流域出现，并在某些季节成为优势种。然而，这三个物种在形态学和分子生物学层面都不易区分，给研究人员带来了较大困扰。在形态学方面，近盐骨条藻与个体较大的江河骨条藻在光镜下形态相似；此外，近盐骨条藻的形态结构会随着盐度的改变发生变化，在较高盐度下，其形态易与中肋骨条藻相混淆。分子生物学方面，基于NCBI数据库中的序列信息，在使用多个常用标记基因构建的系统发育树中，近盐骨条藻常与中肋骨条藻聚为一支。为了阐明这三个骨条藻的关系，该研究结合形态学和分子生物学方法对在长江流域采集和实验室培养的骨条藻进行了比较和分析，总结了三个物种间稳定的形态学差异，并探讨了骨条藻属有进一步研究价值的标记基因。

骨条藻属稳定的形态学特征

环境改变会使骨条藻形态发生变化，进而导致骨条藻属种间形态学差异减小，这无疑给形态学鉴定增加了难度。通过对不同盐度下近盐骨条藻株系形态的观察和测量，发现近盐骨条藻的群体形态、纹饰类型、唇形突位置及支持突的连接方式和形状都是相对稳定的形态学特征（图1）。

三种骨条藻基于稳定特征的形态学差异

江河骨条藻相对容易与其他两种骨条藻区分。江河骨条藻个体小，直径一般小于3微米，通常单生或形成由2个或4个细胞组成的短链。在扫描电镜下，江河骨条藻的细胞壁纹饰重度硅质化，支持突具根状的突起且其基部无孔，支持突边缘成截断或裂状，链间支持突不形成互锁结构（表1，图2, 3）。

近盐骨条藻和中肋骨条藻在形态上非常相似。仅链端唇形突的位置和链端支持突末端形状可以用于区分二者。在中肋骨条藻中，大多链端支持突的末端具窄的爪状突起，且唇形突只位于壳面边缘。而近盐骨条藻的链端支持突末端呈钩状，且其链端支持突靠近壳面中心或偏向中心（表1，图2, 3）。

适用于骨条藻属的分子标记

基于9个常见标记基因（核基因：nLSU、nSSU；叶绿体基因：rbcL、atpB、psaA、psaB、psbA和psbC；线粒体基因：cox1），该研究构建了系统发育树。通过系统发育分析，发现其中7个标记基因（除psaA 和 psbA外）均可用于区分江河骨条藻。仅有atpB基因可用于区分中肋骨条藻和近盐骨条藻，且其系统发育树的分支结构与骨条藻形态学分类结果一致，表明atpB基因是适用于骨条藻属分类研究的标记基因（图4）。此外，研究发现atpB在解释物种的种内地理变异上也具一定优势。然而，目前atpB基因被关注的不多，该研究呼吁学者们多关注骨条藻属的atpB基因，进一步验证atpB基因的适用性。

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