旋唇纲系统发育基因组学分析支持瘦尾虫属归于散毛目

根据传统形态学特征的系统分类学研究,将瘦尾虫属(Uroleptus)归入尾柱目(Urostylida).但是,基于单基因和多基因联合的分子系统发育学分析支持瘦尾虫属与散毛目内部类群的亲缘关系更近.为进一步探讨旋唇纲(Spirotrichea)内部类群的系统发育关系以及瘦尾虫属的系统发育地位,我们对四种旋唇纲纤毛虫(澳大利亚速体虫(Notohymena australis)、瘦尾虫属未定种(Uroleptus sp.)、弹跳虫属未定种(Halteria sp.)和楯纤虫属未定种(Aspidisca sp.))进行单细胞转录组测序,并基于151个直系同源基因的51 596个氨基酸位点对旋唇纲开展更全面的系统发育基因组学分析.分析结果支持旋唇纲中四个亚纲单系:寡毛亚纲与环毛亚纲聚为姐妹枝,腹毛亚纲与这两个亚纲的亲缘关系更近,游仆亚纲位于旋唇纲的基部.尾柱目非单系,瘦尾虫属与散毛目中的尖毛虫科聚为一支,系统发育基因组学分析结果支持瘦尾虫属归于散毛目.     

小腔游仆虫形态学、个体发育与分子系统学研究

游仆类是纤毛虫中进化最为复杂和高等的一大类群,为了进一步探索和完善游仆类的多样性,本研究利用活体观察、蛋白银和银浸法染色技术对采自青岛小西湖的小腔游仆虫(Euplotes aediculatus)的形态学及细胞发生学进行了详尽的研究,并在完整的形态学及发生学研究基础上,测定了小腔游仆虫的核糖体小亚基基因(SSU r DNA)序列,通过序列比较和分子系统树构建等方法,对小腔游仆虫的系统地位进行了分析。结果表明:本种鉴别特征为9根额腹棘毛,5根横棘毛,2根缘棘毛,2根尾棘毛,8列背触毛,double-eurystomus型银线系。发生学特征包括:(1)后仔虫口原基在表皮下独立发生,前仔虫完全继承老口围带;(2)额–腹–横棘毛原基从左向右按照3:3:3:2:2的模式形成额腹棘毛和横棘毛;(3)前后仔虫最左侧额腹棘毛分别由独立产生的原基形成;(4)缘棘毛原基独立发生;(5)初级背触毛原基来自虫体中部老结构的反分化;(6)前后仔虫尾棘毛分别来自最右侧2列背触毛原基和老背触毛列末端;这些特征显示出游仆虫属个体发生模式的高度保守性。分子系统分析与形态学数据一致,即游仆虫属为单元发生,且小腔游仆虫与艾美游仆虫(Euplotes amieti)、阔口游仆虫(E.eurystomus)和伍氏游仆虫(E.woodruffi)聚在一起。     

四核舍太虫的细胞发生学与Helix E10-1二级结构分析

利用蛋白银染色技术,观察和研究海洋游仆虫-四核舍太虫Certesia quadrinucleata(纤毛门,游仆目)二分裂期间的形态发生学。其主要特征如下:(1)老口围带完全被前仔虫继承;(2)后仔虫口原基独立产生于皮膜深层;(3)老口侧膜参与前仔虫口侧膜原基形成,前后仔虫的口侧膜原基均发生于细胞表面, 向前贡献出第一根额腹棘毛;(4)额-腹-横棘毛以初级5原基模式产生, 且以"3:3:3:3:3"的方式分化出新的棘毛;(5)背触毛与左缘棘毛原基均来自老结构, 无尾棘毛产生。研究首次给出了背面纤毛器的发生图示,为进一步探讨舍太虫的系统地位提供了一份补足性的发生学基础资料。游仆目纤毛虫的核糖体小亚基基因HelixE10-1区域二级结构一共存在9种模式, 该区域序列长度的变异性揭示了游仆目纤毛虫在进化中可能处于比较特殊的地位。       

游仆目纤毛虫(纤毛门,旋唇纲)的分子系统学研究

在最新GenBank分子信息的汇集、分析基础上,利用小亚基单位核糖体RNA基因序列分别构建了最大简约树、距离树、最大似然树及贝叶斯树,对长期存在争议的游仆目纤毛虫的系统关系进行了探讨和修订.工作显示:1)游仆目不是1个单源发生系;2)盘头虫类从游仆目中较早分化出来,呈现与排毛类、寡毛类平行的进化关系;3)腹棘虫科内的腹棘虫和拟游仆虫体现了密切的亲缘关系;4)游仆虫科、舍太虫科、檐纤虫科在所有分子树中均表现了十分稳定的拓扑结构;5)游仆虫属内可以细分为7个亚类群;6)尾刺虫科在游仆目内分化较早,支持前人有关其在系统演化时序中处于原始阶段的论断.     

华美游仆虫细胞微管胞器的直接荧光和免疫荧光标记

应用直接荧光和免疫荧光标记显示,腹毛目纤毛虫华美游仆虫(Euplotes elegans)细胞微管胞器由口围带、波动膜、额腹横棘毛、缘棘毛、尾棘毛、背触毛等纤毛器微管以及纤毛器基部附属微管和非纤毛区皮层微管骨架组成.其中,口围带基部含有小膜托架、小膜附属微管,波动膜基部含有波动膜托架,额腹横棘毛基部含有前纵微管束、后纵微管束、横微管束或放射微管柬,左缘棘毛和尾棘毛基部微管束分化不明显,背纤毛基部含有攻瑰花状的基体周围骨架,这些微管结构与细胞背腹面皮层纵微管与横微管网一起组织成该类纤毛虫的主要皮层细胞骨架.结果表明,游仆虫皮层细胞骨架是以微管为主要成分构建而成的,并且其棘毛基部微管的组成具有与其他类纤毛虫不同的特征;游仆虫间期细胞及形态发生时期纤毛基体或纤毛原基中存在中心蛋白,其可能与纤毛基体结构的维持及基体发生过程中微管的组装有关.     

拟伍氏游仆虫(原生动物,纤毛门,游仆目)的重描述

利用活体观察和银染技术,对采自广东省惠阳大亚湾沿岸的一种罕见海洋游仆类纤毛虫拟伍氏游仆虫Euplotes parawoodruffi进行了再研究,补充了有关活体形态学、性状变异以及分类学特征的统计学资料等。中国新纪录种拟伍氏游仆虫大亚湾种群与原报道种群存在细微差异,其主要特征为:口围带小膜数为60~70;体纤毛器数目及排布模式十分稳定:额腹棘毛9根,横棘毛5根,尾棘毛2根,左缘棘毛2根;背触毛恒为9列;大核近T形,形状多变。     

一种游仆虫棘毛基部纤维的形态及其在形态发生过程中的演化

游仆虫皮层棘毛基部纤维包括纵纤维、前纵纤维和放射纤维:额腹棘毛基部后纵纤维一般长而粗大,前纵纤维次之,放射纤维较细小;横棘毛基部前纵纤维几乎纵贯额腹横棘毛区皮层,而放射纤维较为细小;尾棘毛基部仅与一类更为细小的放射纤维相联系。不同额腹棘毛基部的同种纤维大小、形态不尽一致,各种纤维由棘毛基部区向皮层细胞质多个方向伸展,表现出极性和不对称性。并且额腹横棘毛基部纤维相互交联在一起,导致这一皮层区域形成强大的棘毛基部纤维网络。 游仆虫形态发生中,横棘毛原基向皮层裂口上方伸出一束粗大的纤毛芽时,先后发生模棘毛原基前纵纤维芽、额腹棘毛原基后纵纤维芽,以及这些棘毛原基放射纤维芽。纤维芽的发育顺序是从左列棘毛原基开始,到右侧的棘毛原基。这种纤维物质生长的顺序性,与新棘毛原基的发生和分化是相一致的。并且额腹棘毛基部后纵纤维和横棘毛基部前纵纤维形成中显示出极性和方向性,纤维物质生长伸长的方向与相应的新棘毛迁移方向相反。 老棘毛基部纤维在游仆虫形态发生过程中必然要退化。我们推测,其瓦解过程与细胞分化中老棘毛逐渐失去功能是有联系的。     

青岛沿海七种腹毛类纤毛虫的形态学研究(原生动物,纤毛门)

借助活体观察及银染法等对采自青岛沿海的7种较罕见的腹毛类纤毛虫(拉氏游仆虫Euplotes raikovi,拟伍氏游仆虫Euplotes parawoodruffi,坚盾檐纤虫Aspidisca leptaspis,斯坦槽纤虫Aspidsca steird,收缩沙冠虫Psammnomitra retractilis,柔弱异列虫 Anteholosticha manca,条纹小双虫Amphisiella annulata)进行了形态学研究,包括两个国内新纪录:拉氏游仆虫,拟伍氏游仆虫,同时补充了各青岛种群的纤毛图式及银线系等资料.对迄今缺乏详细研究的拉氏游仆虫首次做了纤毛图式水平上的描述并在前人工作基础上给出了修订后的定义:活体约40～60 μn×25～40 μn,背部有明显的6列嵴突;口区延至虫体1/2后;口围带由23～35片小膜组成;额-腹棘毛包括7根典型棘毛以及位于额区中部的仅由1对毛基粒构成的退化结构;稳定的1根缘棘毛、2根尾棘毛;背触毛6～8列;银线系为double-patella型;海水种.     

三亚珊瑚礁水域纤毛虫种类组成和数量分布及与环境因子的关系

2004年8月通过对三亚珊瑚礁水域纤毛虫进行表、底层采集分析,共鉴定6纲14目33属58种浮游纤毛虫,其中旋毛纲41种,叶口纲6种,寡膜纲5种,叶咽纲4种,前口纲和伪纤毛纲各1种。在14个目中,以旋毛纲环毛亚纲砂壳目纤毛虫种类最多,达到31种。主要优势种为布氏拟铃虫 Tintinnopsis bütschlii、小拟铃虫 Tintinnopsis minuta、丁丁急游虫Strombidium tintinnodes和具沟急游虫Strombidium sulcatum等,底层纤毛虫数量和种类都较表层高,底、表层平均丰度分别为375个/L和346 个/L,表、底层纤毛虫种类差异明显,表层主要由浮游纤毛虫组成,以旋毛纲环毛亚纲砂壳目纤毛虫为主,急游目纤毛虫次之;而底层主要由缘毛目组成,如长圆靴纤虫 Cothurnia oblonga、透明鞘居虫Vaginicola crystalline、钟虫Vorticella sp.以及吸管目的壳吸管虫 Acineta sp. 等。结果显示,在活珊瑚覆盖率高的站位（S4,S7和S9）纤毛虫数量明显低于珊瑚覆盖率低或没有珊瑚覆盖的站位,这暗示了珊瑚对纤毛虫的摄食作用。典型对应分析结果表明,影响三亚湾海域纤毛虫分布的主要因素有Chla、颗粒悬浮物SS和活性磷,以及水体溶解有机碳含量。通过对纤毛虫数量与环境因子关系的分析表明,三亚湾珊瑚礁水域纤毛虫的数量与叶绿素呈明显的正相关性。     

澳洲管膜虫纤毛器微管的荧光标记及其激光扫描共聚焦显微观察

应用激光扫描共聚焦显微术显示,由FLUTAX直接荧光标记的土壤腹毛类纤毛虫澳洲管膜虫(Cyrtohymena australis)细胞纤毛器微管中,口围带基部由小膜托架、小膜基部的微管束和托架间的连接微管构成,波动膜基部含微管骨架网,口围带后端与波动膜后端汇合处含口底托架;额、腹、横棘毛基部由前纵微管束、后纵微管束和横微管束构成,其横棘毛基部的前纵微管束显著发达,后纵微管束也明显可见;左缘棘毛基部含发达的前纵微管束和后纵微管束,但横微管束不明显;右缘棘毛基部含发达或较发达的横微管束和前纵微管束,但未见后纵微管束。分析表明,澳洲管膜虫纤毛器基部微管的分化特征具有种的特殊性,其中左、右缘棘毛基部微管的组成及发达程度不同在其他纤毛虫中未见报道。结合已有资料推测,游仆虫类、尾柱虫类和尖毛虫类纤毛虫中基部微管的发达程度和建构特征的不同与类群间系统演化关系有关。     

卡龙游仆虫无性生殖期间的形态发生学研究：原生动物,纤毛虫

卡龙游仆虫为海洋中自由生纤毛虫,利用银染法对该种二分裂期间的形态发生学进行了初步的研究,其主要过程为：１．伴随大核改组带的出现和ＤＮＡ复制开始,口原基发生于老口围 方皮膜下一龛腔内,后由前至后组装成围口小膜而演化为后ＡＺＭ。老口围带及口侧膜在原位被被前仔虫继承;２．体棘毛场首先出现两组棘毛原基,其随后各自独立演化成９根前、后仔虫的额－腹－横棘毛;３．缘棘毛原基也为独立发生,初为单一,后断裂为二并分     

下毛目纤毛虫的系统修订Ⅲ.散毛亚目:游仆亚目(纤毛动物门)

对散毛亚目Ｓｐｏｒａｄｏｔｒｉｃｈｉｎａ和游仆亚目Ｅｕｐｌｏｔｉｎａ中科属进行了重新修订。散毛亚目的特征为腹面棘毛数目少且分组化,游仆亚目的特征为右缘棘毛均退化。修订后的芨毛亚目有５科２０科,游仆亚目４科１１属。盘头虫科Ｄｉｓｃｏｃｅｐｈａｌｉｄａｅ虫体前端形成明显的头部。侧毛虫科Ｐｌｅｕｒｏｔｒｉｃｈｉｄａｅ缘棘毛至少有一侧为多列;稀毛虫科Ｐｓｉｌｏｔｒｉｃｈｉｄａｅ虫体形状一般不规则,可形成细     

沼泽瘦尾虫皮层纤毛器及其附属微管的观察

应用扫描电镜技术、荧光紫杉醇直接荧光标记显示了腹毛目纤毛虫沼泽瘦尾虫(Uroleptus limnetis)的细胞形态和皮层纤毛器的组成模式,以及皮层口围带、额腹横棘毛、左右缘棘毛等纤毛器微管和纤毛器附属微管的建构特征,可为进一步阐明瘦尾虫类纤毛虫的形态学及其系统发育研究提供基础资料。     

冠突伪尾柱虫的腹皮层纤毛器微管胞器及其形态发生

应用荧光紫杉醇直接荧光标记和抗α-微管蛋白抗体免疫荧光标记方法,显示冠突伪尾柱虫腹皮层纤毛器微管胞器由口围带、波动膜、额腹横棘毛和左右缘棘毛等纤毛器微管、纤毛器基部附属微管等组成。口围带基部含小膜托架及与托架相联系的肋壁微管,其中领部小膜托架间由"∧"形微管相联接;额腹横棘毛基部含前纵微管束、后纵微管束、横微管束和周围微管束,其微管在不同棘毛基部的发达程度不一,其中两列中腹棘毛基部微管紧密联系成一条粗绳索样结构,且左、右中腹棘毛基部的横微管束定向相反;左、右缘棘毛基部含前纵微管束、后纵微管束和横微管束,其中横微管束不发达。与目前已知的腹毛目纤毛虫例如贻贝棘尾虫、魏氏拟尾柱虫的纤毛器基部微管相比较,冠突伪尾柱虫腹皮层纤毛器基部微管除具有腹毛目纤毛虫纤毛器基部微管的基本特征外,也具有一些特殊的组成模式。皮层纤毛器微管形态发生中,前仔虫口围带并非全部是由老口围带更新而来的,其老口围带只有翻领部发生更新,且翻领部与领部接续处有一小段老的翻领部小膜保留,领部的小膜保留,结果其领部小膜、接续处保留的小膜与更新的翻领部小膜三部分共同组成前仔虫的新口围带。在后仔虫口原基发生的位置,其邻近的老横棘毛没有变化,此时老的横棘毛或许能起到"参照点"或定位作用;各类纤毛器发生、分化过程中,处于非原基区的老额棘毛、横棘毛及左右缘棘毛在较长时间内均未见明显的变化。它们可能是在新结构形成时仍然起到运动作用继而逐渐失去功能而退化瓦解的。     

急纤虫Tachysoma pellionella无性生殖周期中核器和纤毛器的演化

应用能同时显示纤毛虫的皮膜结构及核器的蛋白银染色方法,研究了急纤虫Tachysoma pellionella的形态及其无性生殖周期中核器和纤毛器的发育演化过程。其中的形态发生过程是:(1)大核改组带出现后,在口围带(AZM)和腹棘毛VC4、VC5之间形成一条细线,于细线中发生许多成群的毛基体,逐渐演变成为后AZM原基区。最终,原基区颗粒组装成一片片整齐排列的小膜,它们构成为新AZM。老AZM也伴随着由基部向前更新,(2)在额棘毛FC5-FC8和腹棘毛VCl-VC3全部瓦解时紧接着产生前、后波动膜原基和新棘毛原基区,并发生波动膜的分化,棘毛的分化、移动和定位过程;(3)左、右缘棘毛原基的发育形式相同,但右缘棘毛原基的发育稍早。在右缘棘毛列中的第2(或第3)根和约第16根棘毛、左缘棘毛列的第1根和约第17根棘毛开始,随老棘毛基部的瓦解,于老棘毛基部位置各产生前、后两部分新缘棘毛原基,左、右每部分原基各占据了约六个老棘毛基部位置后分别朝所在的老棘毛列的外侧、内侧向后伸展开来;(4)在第1—3列背触毛中分别于每列之前、后两部分的中部范围产生前、后第1—3列新原基,每列原基向其两端伸展替代老背触毛列,它们后来成为前、后仔虫的相应的第1—3列新背触毛。接着在前,后各第3列背触毛原基后端发生前、后第4列原基,并稍偏向第3列原     

新伪尾柱虫腹皮层纤毛器微管胞器的形态和形态发生

应用荧光紫杉醇直接荧光标记法显示,腹毛目纤毛虫新伪尾柱虫(Pseudourostyla nova)腹皮层纤毛器微管胞器由口围带、波动膜、额腹横棘毛和左右缘棘毛等纤毛器微管及纤毛器基部附属微管组成.口围带基部含小膜托架及与托架相联系的肋壁微管,其中领部小膜托架间由"Λ"形微管相联接;额腹横棘毛基部含前纵微管束、后纵微管束、横微管束和周围微管束,其微管在不同棘毛基部的发达程度不一;缘棘毛基部含前纵微管束、后纵微管束.同时,对新伪尾柱虫纤毛器微管胞器的形态发生和生理改组过程进行了详细的追踪研究,并对细胞皮层的额腹棘毛定位及组成特征进行了补充报道.此外,发现形态发生末期新纤毛器微管形成时,残存部分老额棘毛、横棘毛和缘棘毛,此后老结构逐渐被吸收.结果表明,新伪尾柱虫的纤毛器基部微管具有其种的特异性,新纤毛器微管分化过程中老结构可能具有定位和物质贡献作用.     

伪尖毛虫Oxytricha fallax的形态学研究

伪尖毛虫Oxytricha fallax系原生动物门、纤毛虫纲、腹毛目、尖毛虫科的一种常见的单细胞动物。一般认为分裂间期的伪尖毛虫具有两个长圆形大核和两个圆球形小核。虫体腹面生有八根额棘毛、五根腹棘毛及五根肛棘毛,周缘左右两侧还生有缘棘毛,背面则有五列背触毛。 伪尖毛虫是原生动物中高度进化的类型,大、小核有显著的分化,细胞表面的纤毛小器官复杂而又明显,因此它是用以进行研究的一种良好材料。对它的核器与纤毛小器官以及它们在无性分裂过程中的发生和变化进行认真的探讨,可以使我们较详细地掌握该虫的形态特征,同时也能为进一步的研究提供一些资料。     

红色伪角毛虫的形态学重描述及与相近种的比较(纤毛门,腹毛目)

利用活体观察、蛋白银染色技术对1种海水腹毛目纤毛虫-红色伪角毛虫Pseudokeronopsis rubra的青岛种群之活体形态和纤毛图式做了研究.其特征如下:虫体呈长带状,尾钝圆,身体柔软,高度可曲;皮层颗粒棕黄色,主要呈玫瑰花形分布,其余散布;表膜下具另1种无色、双面凹形颗粒.口围带小膜数为48～55;左、右缘棘毛各1列,中腹棘毛排成典型的锯齿状并延伸至横棘毛附近;额棘毛无明确分化,呈冠状排布并与中腹棘毛列相连续;口棘毛1根,额前棘毛2根;背触毛4列.大核90～140枚.伸缩泡位于体后左侧1/3处.经比较表明,尽管纤毛图式高度相似,P.rubra仍可以很容易地依据体色、伸缩泡的位置、皮层颗粒的大小、颜色、排布等活体特征与相近种区分.说明活体观察在纤毛虫种类鉴定中具有十分重要的作用.     

伍氏游仆虫二分裂和接合生殖期间的形态发生

用改进的银浸法和黑色素法研究了伍氏游仆虫在二分裂和接合期间的形态发生。在二分裂期间前仔虫继承亲体的口围带和口侧小膜。新伸缩泡开口起源于两组额腹横棘毛原基中的第5棘毛场。看清了接合期间两次形态发生的细节。在营养期口围带上见到的小膜第三排动体的骤然变换,已被证明起源于接合时第一次形态发生的不完整的口围带后端的保留。讨论了游仆虫与其它腹毛类在形态发生上的同源问题。     

下毛目纤毛虫的系统修订Ⅱ. 尾柱亚目(纤毛动物门)

对尾柱亚目 Urostylina Jankowski, 1979 中的各科、属进行了重新修订.该亚目的特征为:腹面具典型的中腹棘毛或在个体发生时出现中腹棘毛.修订后的尾柱亚目共4科19属:尾柱虫科 Urostylidae 左、右缘棘毛多列或至少有一侧缘棘毛为多列;全列虫科 Holostichidae 左、右缘棘毛各一列,具典型中腹棘列毛或复合中腹棘毛列;伪小双虫科 Pseudoamphisiellidae 仅具两列发生学意义上的中腹棘毛列,两者相互间宽位分离;帕森虫科 Patteroniellidae 中腹棘毛列不甚明确,数目少,且近于散布.此外, 给出了各科及属的检索表, 并附各属纤毛图式, 对部分属进行了讨论.