基于SSU序列的串珠藻目植物系统发育分析

通过18S rDNA基因(SSU)序列,构建了串珠藻目植物的系统发育关系.结果显示:SSU基因序列片段长度为1 871 bp,核苷酸变异位点有709个,占序列长度的38％;其中简约信息位点有169个,占序列长度的9％.用最大似然法、邻接法和贝叶斯法构建的系统树拓扑结构基本一致,都显示红索藻目的2个属独立于串珠藻目成单独分支,支持红索藻目的建立;胶串珠藻独立于其他串珠藻组植物,支持将其单独分组;数据同时支持将扭曲组和杂生组合并,建立Kumanoa属;但多芒组、绿色组、沼生组等因分子序列数据涉及的种类较少,其系统关系的确定还需要更多的证据.     

串珠藻目植物的系统发育-基于rbcL序列的证据

世界范围内报道的全部串珠藻目种类均生活于淡水中,而在淡水红藻中,70%约有130种属于串珠藻目。研究以目前获取的来自世界各大洲串珠藻目植物43种的rbcL基因序列,结合其形态和生物地理特征,构建了该目的系统发育关系,以期探讨整个串珠藻目植物的系统发育关系及发生途径,进而为研究该目以至淡水红藻的起源提供基本资料。运用PAUP*4.0b10和MrBayes 3.0b4等软件对43种串珠藻目植物的叶绿体DNA rbcL基因序列进行系统发育分析,探讨了其主要分类群的系统演化关系。用最大简约法、邻接法和贝叶斯分析方法构建的系统树基本一致,结果显示:(1)基于分子数据分析结果显示,红索藻目植物均独立于串珠藻目植物,构成一个单独的分支,支持红索藻目的建立。(2)鱼子菜科属于串珠藻目植物中较为进化的类群。(3)串珠藻属扭曲组与杂生组的差异度较小,结合其形态特点,倾向于将杂生组并入扭曲组。(4)串珠藻科属于串珠藻目中最大的科,包括较多的种类,其系统关系也较为复杂。因此,串珠藻科系统发育关系的明确有待于进一步结合更多的分子数据和形态学特征加以分析研究。       

藻类植物叶绿体基因组研究进展

藻类植物的cpDNA结构复杂,普遍缺失反向重复序列IR,且存在IR的藻类植物种类的cpDNA也有IR变短退化迹象.藻类植物的cpDNA包含的基因一般比高等植物要多,编码能力更强.藻类植物cpDNA全序列的测定方法主要是Fosmid文库构建,配合使用Long-PCR技术.该文对国内外有关藻类植物叶绿体基因组结构、叶绿体编码基因、叶绿体基因组在藻类系统发育中的应用以及藻类植物叶绿体基因组的提取和序列测定方法等进行综述,为藻类植物的系统发育和叶绿体起源以及功能基因组学的研究提供理论依据.     

钛酸盐纳米材料介导下微藻净化生活污水的效应

为研究钛酸盐纳米材料(TNTs)介导下微藻对生活污水的处理效应,设置不同的TNTs添加方式与5种微藻协同处理生活污水,比较不同藻种和处理方式下叶绿素的光化学效率和光合色素含量,筛选优势藻种和高效处理方式。结果表明, TNTs能够显著加强微藻对生活污水的处理效果。在添加TNTs后, 5种微藻细胞均出现团聚现象,叶绿素a和类胡萝卜素的含量均有所上升。微藻对生活污水的处理效果均在TNTs介导2d后最好,斜生四链藻(Tetradesmus obliquus)对COD和NH₃-N的去除率最高,达到95.00%和88.62%;普通小球藻(Chlorella vulgaris)对TN的去除率最高,达到95.00%;四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)对TP的去除率最高,达到79.43%。与微藻单独处理相比, TNTs添加显著提升了污染物的降解率(>10%)和微藻除污率(>5%)。TNTs介导在微藻深度处理生活污水中具有一定的应用前景。     

DNA条形码在淡水红藻中的应用评价——基于串珠藻科植物

研究采用4种DNA序列, 分析了各片段序列特征以及在串珠藻科植物中种属水平的鉴定能力, 包括线粒体COI-5P、cox2-3 spacer序列, 以及叶绿体rbcL、UPA序列。结果表明, COI-5P、cox2-3 spacer、UPA以及rbcL序列的PCR扩增成功率分别为96%、100%、96%和98%。其中, COI-5P、cox2-3 spacer和UPA的片段大小符合标准DNA条形码的判定标准, 即片段大小在300—800 bp, 能够通过单对引物双向测序获得。系统发育分析的结果显示, 这4种DNA片段在串珠藻属植物的鉴定中能够鉴定大部分的种类, 但COI-5P、cox2-3 spacer以及rbcL序列均不能将两种中国特有种洪洞串珠藻B. hongdongense和长柄串珠藻B. longipedicellatum与弧形串珠藻B. arcuatum分开。在种水平的鉴定中, UPA基因的种间差异最大, 显示了较好的分离效果, 在串珠藻科植物的鉴定中可以作为一个标准的DNA条形码。     

我国北方岩溶泉域刚毛藻的系统发育及形态学研究

脆弱刚毛藻(Cladophora fracta)是一种大型丝状绿藻,生境分布广泛。然而,对于岩溶泉域分布的刚毛藻研究较少,它们的遗传多样性、生物地理亲缘性和生理特性都有待于深入研究。该研究对我国北方地区五个典型岩溶泉域的50个脆弱刚毛藻样本进行了形态学和分子系统学描述。主要研究目标:(1)对我国北方地区五个典型岩溶泉的刚毛藻生境进行描述;(2)根据形态学特征和分子序列对藻体进行鉴定;(3)探究生境对藻体生理特性的影响。结果表明:基于SSU和LSU序列的结果,发现所分析的50株刚毛藻个体为同一种,同时还发现了13个不同的核糖体基因型。基于SSU和LSU的系统发育树,刚毛藻属均未能形成单系分支,分布在三个不同的分支上。13个样本基因型在SSU和LSU树中的位置相似,与Cladophora vagabunda有很高的序列同源性,但是形态特征却差异很大。从显微结构结果来看,五个岩溶泉域采集到的刚毛藻在细胞直径上无显著差异,藻体的形态特征与脆弱刚毛藻相一致。但是,岩溶泉域采集的藻体细胞直径比文献报道中在湖泊和河流中采集的脆弱刚毛藻直径要大。另外,仅在两个地点(XA和ST)采集的标本中发现有假根状分枝。因此,基于形态学和分子序列的结果,将这五个泉域的刚毛藻鉴定为脆弱刚毛藻(Cladophora fracta)。