利玛原甲藻形态特征和生活史探究

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1、利玛原甲藻形态特征和生活史探究　　摘要：利用光学显微镜和电子显微镜对利玛原甲藻（Procentrumlima）形态特征及生活史进行了观察。结果表明，其细胞呈卵圆形，长33～44μm，宽23～33μm，壳孔62～87个，边缘刺胞孔52～68个。同时，对其生活周期及生殖方式进行了追踪观察，不同的生活周期存在着不同的细胞形态。二分裂是利玛原甲藻主要的分裂方式，并首次发现利玛原甲藻疑似横分裂、出芽生殖的生殖方式。利玛原甲藻面对不良环境时会形成薄壁囊胞。关键词：利玛原甲藻（Procentrumlima）；形态特征；生活史；无性生殖；有性生殖中

2、图分类号：P745；S917.3文献标识码：A文章编号：0439-8114（2013）11-2607-05利玛原甲藻（Procentrum12lima）是一种能产生毒素的底栖附生甲藻，分布于热带和温带沿海水域，是构成海洋生态系统的基础，是浮游动物的食物来源[1-5]。利玛原甲藻具有特殊的生理机制，能产生一系列的次生代谢产物，如腹泻性贝毒。该毒素被鱼、虾、贝摄食后在其体内积累，并通过食物链传递至人类，引起腹泻性中毒。腹泻性贝类中毒现象普遍存在，已被列为世界食品卫生学重要问题之一，并引起世界上许多国家及相关国际组织高度重视。除了带来食品

3、安全隐患外，腹泻性贝毒还具有抑制蛋白磷酸酶活性、遗传毒性、促癌活性、促瘤活性、抑癌和抗瘤活性、药理活性等特性[6-9]。目前，对利玛原甲藻形态、生长、生理、产物化学结构等方面有许多研究[1-5，10-17]。然而，有关利玛原甲藻生活史及其环境关系方面的研究还未见报道。球状棕囊藻生活史中共有4种不同类型的单细胞，不同的细胞能够适应不同的环境，占据不同的生态位，有利于棕囊藻细胞的生长[18]。孢囊是藻类处于不良环境时形成的一种细胞形态，被认为是赤潮发生的“种源”之一[19，20]，对赤潮的发生、延续和消亡过程有着重要的作用。利玛原甲藻是

4、否亦存在多种细胞类型？这些不同类型的细胞与环境存在什么联系？利玛原甲藻是否也能形成孢囊，作为形成赤潮的潜在因素？本研究对利玛原甲藻生活史进行了观察，为进一步研究利玛原甲藻与环境的关系打下基础。1材料与方法1.1材料利玛原甲藻采自海南省三亚市，经分离纯化后，保存于中国科学院南海海洋研究所广东省海洋药物重点实验室保种室。利玛原甲藻在温度30℃、盐度35‰、光照强度3500lx、光照周期13h∶11h的环境条件下采用改良K培养液培养。121.2形态观察1.2.1光学显微镜观察吸取利玛原甲藻培养液至Nikon-TS100倒置显微镜下观察并拍

5、照。1.2.2电子显微镜观察取20mL利玛原甲藻培养液，加入4%甲醛固定24h，800r/min离心5min后弃上清；加入ddH2O洗涤后，800r/min离心5min后弃上清以去盐；加入2mL50%锇酸固定4～6h；800r/min离心5min后弃上清，加ddH2O再洗涤，重复3次以去除锇酸。离心后的沉淀物分别进行乙醇梯度（30%、50%、70%、90%、95%）脱水处理。保持湿润状态进行电镜前处理，加入适量乙酸异戊酯置换乙醇，然后用液体CO2进行常规干燥。干燥后轻柔抖动滤纸，使藻末散落至胶膜上，HITACHIE-1010型离子溅

6、射仪喷镀金膜，用HITACHIS-3400N扫描电镜观察并摄影。1.3生活周期及生殖方式观察将藻株接种至新鲜培养基中，培养方法按照“1.1”方法，每天定时取样观察并拍照。2结果与分析2.1光学显微镜及电子显微镜下利玛原甲藻的形态12利玛原甲藻在光学显微镜下呈黄绿色、卵圆形，细胞中央的淀粉核清晰可见，周围散布着颗粒状的淀粉粒和叶绿体（图1a）。淀粉核与顶孔之间可见大液泡（图1b），指数生长初期大液泡尤为明显。细胞内容物外泄后形成空壳（图1c），壳板上刺胞孔隐约可见，边缘刺胞孔绕细胞外围整齐排列。利玛原甲藻由左、右两个壳板组成（图1d）

7、，壳板厚而光滑，表面分布着壳孔。边缘刺胞孔均匀分布在壳板的四周，边缘刺胞孔是利玛原甲藻区别于其他原甲藻的重要特征。壳板连接至边缘刺胞孔处表面光滑，无壳孔分布（图1e、1i）。右壳板顶端的V形凹陷是其明显的标志（图1f）。V形顶孔由8个小板、1个较大的鞭毛孔及1个较小的辅孔组成（图1g），两根鞭毛由鞭毛孔处伸出，突起的鞭毛骨架包围着辅孔，顶孔至壳板中央的中轴稍有凹陷，壳板中央无刺胞孔。左壳板与右壳板不同，在顶端无V形凹陷，只有个扁平的顶脊区与鞭毛孔相连，中轴处未下凹，其中央的一小片区域也没有刺胞孔的分布（图1h）。利玛原甲藻侧面图呈扁

8、圆形，细胞长33～44μm，宽23～33μm，壳孔62～87个，边缘刺胞孔52～68个。2.2利玛原甲藻的生活周期12指数生长期的利玛原甲藻液泡特别明显（图2a），与稳定期的利玛原甲藻相比，绝大部分的细胞有既大又亮的液泡，而且常常不止