蛭态轮虫中国新记录种及其研究展望

轮虫动物门蛭态亚纲轮虫由于其严格的孤雌生殖和低湿休眠特性而成为吸引各领域学者研究的重要类群。研究对2018年在珠海万山群岛采集的苔藓样品进行观察,发现蛭态轮虫中国新记录种环颈敖突轮虫Otostephanos torquatus Bryce, 1913。目前国内缺少对该蛭态轮虫的详细形态描述,文章通过对该种的形态观察以及咀嚼器扫描电镜拍摄,阐述环颈敖突轮虫的主要分类特征。该物种重要分类依据为内腔里含有食物泡,轮盘带有特殊环状结构,上唇裂片呈三角形及裂片高度低于头冠高度,咀嚼器齿式7/7。通过检测该轮虫的COⅠ序列,与基因库中已有同科同属相似种的COⅠ基因序列聚类对比,证明了该种属于敖突轮属的遗传位置。相较于其他国家对蛭态轮虫的研究成果及其在进化研究中的重要地位,我国学者应该加强对蛭态轮虫的研究探索。     

蛭态轮虫及研究动态

蛭态轮虫是国际无脊椎动物学研究领域关注的热点话题之一。通过对国内外文献的调研,本文重点介绍了蛭态轮虫的形态结构和生物学特征;归纳阐述了蛭态轮虫在形态学、生物多样性与动物地理学、孤雌生殖和低湿休眠发生机理、横向基因转移等领域的最新研究进展。已有的蛭态轮虫研究成果不仅对经典遗传学、生物化学和生理学等的传统理论提出了新的挑战,同时在"转基因"生物安全、新药研究和基因治疗方面也具一定的参考意义;国际上对蛭态轮虫新种的报道和区系的研究成果对丰富全球无脊椎动物多样性以及完善动物地理分布模式都有重要的参考价值。基于该类轮虫研究的现状及其在生物学上意义,建议国内应加强蛭态轮虫的研究。     

中国蛭态轮虫亚纲6种新记录种记述

轮虫是浮游动物的重要组成部分,蛭态轮虫作为轮虫动物门的重要类群,因其孤雌生殖、低湿休眠和水平基因转移的特性成为国际上的研究热点。蛭态轮虫物种的形态学鉴定是进行其生态学、分子生物学和基因工程研究的基础,具有重要意义。本研究以广东白云山和火炉山为调查区域,共发现蛭态轮虫中国新记录科1科,即原轮科（Philodinavidae Harring,1913）,新记录属2属,即原盘轮属（Henoceros Milne,1916）和双趾轮属（Didymodactylos Milne,1916）,以及新记录种6种,包括有尾原盘轮虫[H. caudatus（Hauer,1937）]、巨趾原盘轮虫[H. falcatus（Milne,1916）]、多肉双趾轮虫[D. carnosus（Milne,1916）]、皇家敖突轮虫[Otostephanos regalis（Milne,1916）]、圆腹粗颈轮虫[Macrotrachela kallosoma（Schulte,1954）]以及长肌宿轮虫[Habrotrocha longiceps（Murray,1906）]。通过显微照片和模式图详细记述了新记录种的形态结构特征。本研究丰富了我国蛭态轮虫的物种记录,同时也为后续应用研究提供基础资料和分类参考。     

落叶生境蛭态轮虫物种多样性及四种中国新记录种

为研究落叶生境蛭态轮虫物种多样性,对中国8省28个落叶样品进行了调查,采样范围涵盖中国热带、亚热带及温带地区,海拔高度从3m到1500m不等,共记录蛭态轮虫3科8属29种,其中中国新记录属1属,中国新记录种4种,将中国蛭态轮虫记录由88种增加到92种.研究获取了新记录种跛足突盘轮虫(Bradyscela clauda ...     

两种培养基对对虾苗池海洋蛭弧菌的分离及其多样性分析

【目的】明确海水(Sw)和聚蛋白胨20(Pp20)两种双层琼脂培养基对海洋蛭弧菌的分离计数效果,了解对虾苗池可培养海洋蛭弧菌多样性。【方法】采用双层平板法,比较Sw和Pp20培养基对2株海洋蛭弧菌和对虾苗池未知海洋蛭弧菌的计数效果。通过宿主范围测试和16S rRNA基因序列分析评估两种培养基分离苗池海洋蛭弧菌的多样性。【结果】宿主菌含量高时,Sw培养基对两株已知海洋蛭弧菌的计数值均显著高于(P0.05)Pp20。Sw和Pp20培养基从同一苗池水样分别分离得到21和22株蛭弧菌。根据宿主裂解范围差异,43株分离物可分为15种裂解模式,其中Sw和Pp20培养基各分离到12和8种。16S rRNA基因序列分析表明,所有分离物都被鉴定为噬菌弧菌属(Bacteriovorax)菌株,并可分为6个类群,Sw和Pp20培养基分别分离到6和4个类群。【结论】Sw培养基在分离计数海洋蛭弧菌及其多样性检测上效果均优于Pp20;对虾苗池可培养海洋蛭弧菌具有较高多样性,并以类群XIII、X及一个潜在新类群为优势种群。     

ARDRA分型测定刺参养殖环境中蛭弧菌多样性

【目的】研究刺参养殖环境中蛭弧菌类微生物的多样性及其组成特征。【方法】对刺参养殖用水进行过滤,获得微生物并提取其总DNA,分别采用两对特异性引物Per和Bac扩增蛭弧菌类微生物相应的16S r RNA基因目的片段。通过核糖体DNA扩增片段限制性内切酶分析(ARDRA)方法,使用HaeⅢ和MspⅠ,双酶切各60个目的基因的单克隆,选不同条带克隆进行测序并对测序结果的多重序列分析比对。【结果】确定两对引物分别存在8和9种碱基差异序列,均属于噬菌弧菌属,分属于3个类群中。类群Ⅰ、Ⅱ为优势类群,且均为已知类群,类群Ⅲ为潜在的新类群;Per1(KP214541)和Bac44(KP214551)代表菌株分别为优势种。【结论】刺参养殖环境中蛭弧菌具有较高的多样性,包括已知类型和未知类型的蛭弧菌;可进一步进行蛭弧菌的分离、培养,用于刺参养殖中病害防治研究。     

分子生物学技术在轮虫遗传多样性和系统发生研究中的应用

分子生物学技术,如等位酶分析、DNA序列分析、限制性片段长度多态性、随机扩增多态、重复DNA序列多态性,在轮虫研究中的应用始于上世纪70年代,研究领域主要是轮虫群体遗传学、生物变异与多样性和系统发生与进化,被研究的轮虫种类主要集中在臂尾轮虫属、晶囊轮虫属和蛭态轮虫的一些种类。着重介绍分子生物学技术在轮虫遗传学和系统学研究中的应用,并对今后的研究热点提出了展望。     

人粪便中分离的噬菌蛭弧菌生物学特性的研究

本文研究了人粪便中分离的噬菌蛭弧菌的生物学特性,测定了它们的生长曲线,并利用微孔滤膜过滤和机械振荡的方法,研究了它们的吸附和穿入动力学,发现链霉素、庆大霉素和卡那霉素能抑制蛭弧菌的吸附;青霉素不影响蛭弧菌的吸附和穿入,但抑制蛭弧菌在宿主内的生长过程。从人粪中分出的噬菌蛭弧菌不仅能裂解大部分需氧的革兰氏阴性菌,而且在微氧条件下也能裂解厌氧菌中的二株脆弱拟杆菌。我们发现一株人粪便中分出的噬菌蛭弧菌能形成蛭弧菌囊体——它的休眠态,它对高热、紫外线照射和真空干燥的耐受力较相应的繁殖体强,看来它是蛭弧菌保持生命期限的一种方式。     

黄土丘陵区藓结皮人工培养方法试验研究

以陕北黄土丘陵区自然发育的藓结皮为繁殖材料,通过室内人工培养研究了藓类植物孢子繁殖法(孢子法)、植物碎片营养繁殖(断茎法)以及生物结皮团块粉碎(碎皮法)接种等不同方法对藓结皮形成发育的影响,并对不同培养温度和土壤含水量条件下的藓结皮生长发育进行比较分析.结果表明,(1)相同培养条件下,碎皮法接种有利于藓结皮盖度的形成,在20℃、光照5 230 lx、光周期12 h/d条件下,经80 d培养,藓结皮盖度、密度分别达到76%和59株/cm2,且显著高于其他方法.(2)不同的接种量对藓结皮形成发育影响显著,采用碎皮法,接种量在500～750 g/m2水平下藓结皮的盖度和藓类植物的密度生长较高.(3)温度显著影响藓结皮的形成和发育,在试验条件下,17℃有利于藓结皮盖度、藓类植株密度和株高的生长.(4)土壤含水量只有>60%田间持水量时才有藓结皮形成,当土壤含水量达到超饱和含水量,并在近地面处有水汽存在时则更有利于藓结皮的形成和发育.     

生物降解对黑碳及土壤上苯酚脱附行为的影响

农业土壤和黑碳(BC)两种不同的吸附剂吸附苯酚平衡后分离,每组一部分不做处理,另一部分通过加入无酚灭菌溶液脱附平衡后分离,制备得到在不同吸附位点上吸附有苯酚的两类不同类型的4种吸附苯酚的吸附剂,研究了在不同Pseudomonasputida ATCC 11172菌密度条件下吸附在这4种吸附剂上的苯酚的脱附行为.结果表明,土壤及BC对苯酚的吸附均呈现明显的非线性,可用Freundlich模型描述.吸附态的苯酚能否被微生物利用取决于微生物及吸附剂的性质,BC具有发达的微孔结构,微孔小于假单胞菌细胞尺寸,导致假单胞菌无法直接利用吸附在BC上的苯酚;土壤基本无微孔结构,微生物较易与吸附的苯酚发生表面接触,直接利用吸附态苯酚.BC和土壤上的吸附态苯酚的脱附行为能用三元位点模型很好地描述,模型计算结果表明BC上的苯酚脱附主要受慢速脱附和极慢速脱附控制,微生物降解速率受脱附控制,降解可加速BC上的慢速脱附和极慢速脱附;土壤上的苯酚脱附主要受快速脱附控制,微生物降解不受脱附速率限制,对土壤上的脱附行为基本无影响.     

水蕹菜浮床对草鱼主养池塘轮虫群落结构的影响

研究了水蕹菜浮床对草鱼主养池塘轮虫群落结构的影响,共检出轮虫38种,隶属于2纲14属,其中浮床池塘出现轮虫36种,而非浮床池塘28种。浮床池塘与非浮床池塘的优势种组成基本类似,萼花臂尾轮虫（Brachionus calyciflorus）、裂足臂尾轮虫（Brachionus diversicornis）、裂痕龟纹轮虫（Anuraeopsis fissa）、暗小异尾轮虫（Trichocerca pusilla）以及长肢多肢轮虫（Polyarthra dolichoptera）为共有优势种;浮床池塘与非浮床池塘的轮虫平均密度分别为1892和2255 ind./L,差异极显著（p0.01）;浮床池塘与非浮床池塘轮虫平均生物量分别为1.535和1.405 mg/L,差异不显著（p0.05）。结果表明,水蕹菜浮床显著促进了轮虫种类数增加,提高了轮虫多样性和均匀度,并在一定程度上减缓了轮虫小型化。       

上海饮用水源地青草沙水库轮虫群落结构的特征及其环境影响因子

青草沙水库是位于长江河口的一座江心水库,是现今上海最大的水源地,作为一个半自然半人工水体,其生态系统具有特殊性,既会受到来水影响,又有自身独特性,轮虫作为最有效的水质监测生物之一,能很好地反应水库的水体现状,为水库管理提供生物学参考依据。于2014~2015年对青草沙水库轮虫群落结构的特征进行了研究,依据水库轮虫水平分布和时间分布特征,分析了该水库轮虫的种类组成、优势种、污染指示种、数量分布。结合多样性指数运用聚类分析方法分析轮虫群落结构特征,采用冗余分析方法研究轮虫和环境因子的关系。两年共发现轮虫32种,2014年为20种,优势种7种;2015年为26种,优势种2种。其中针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)为两年共有优势种。寡污型种类共鉴定出8种。2014年年均生物密度比2015年低,分别为(156.37±119.48)ind/L和(237.12±252.86)ind/L。2014年年均生物量比2015年高,分别为(0.1316±0.1146)mg/L和(0.1229±0.1371)mg/L。聚类分析表明,轮虫的水平分布与水库的形状、地理特征水文情况有着很大关系。冗余分析(RDA)表明,水温、溶氧、总氮、总磷、浮游植物生物密度为主要影响因子。     

Phylogenetic relationships among Syndermata inferred from nuclear and mitochondrial gene sequences

Phylogenetic relationships among Syndermata have been extensively debated, mainly because the sister-group of the Acanthocephala has not yet been clearly identified from analyses of morphological and molecular data. Here we conduct phylogenetic analyses on samples from the 4 classes of Acanthocephala (Archiacanthocephala, Eoacanthocephala, Polyacanthocephala, and Palaeacanthocephala) and the 3 Rotifera classes (Bdelloidea, Monogononta, and Seisonidea). We do so using small-subunit (SSU) and large-subunit (LSU) ribosomal DNA and cytochrome c oxidase subunit 1 (cox 1) sequences. These nuclear and mitochondrial DNA sequences were obtained for 27 acanthocephalans, 9 rotifers, and representatives of 6 phyla that were used as outgroups. Maximum parsimony (MP), maximum likelihood (ML), and Bayesian analyses were conducted on the nuclear rDNA(SSU+LSU) and the combined sequence dataset(SSU+LSU+cox 1 genes). Phylogenetic analyses of the combined rDNA and cox 1 data uniformly provided strong support for a clade including rotifers plus acanthocephalans (Syndermata). Strong support was also found for monophyly of Acanthocephala in analyses of the combined dataset or rDNA sequences alone. Within the Acanthocephala the monophyletic grouping of the representatives of each class was strongly supported. Our results depicted Archiacanthocephala as the sister-group to the remaining acanthocephalans. Analyses of the combined dataset recovered a sister-group relationship between Acanthocephala and Bdelloidea by parsimony, likelihood, and Bayesian methods. Support for this clade was generally strong. Alternative topologies that depicted a different rotifer sister-group of Acanthocephala (or monophyly of Rotifera) were significantly worse. In this paraphyletic assemblage of rotifers, the relative positions of Seisonidea and Monogononta to the clade Bdelloidea+Acanthocephala were inconsistent among trees based on different inference methods. These results indicate that Bdelloidea is the free-living sister-group to acanthocephalans, which should prove key for comparative investigations of the morphological, molecular, and ecological changes accompanying the evolution of parasitism.     

小型湖泊水生植物栽培对轮虫群落结构的影响

为了解水生植物栽培对水环境及轮虫群落结构的影响,于2015年10月至2016年9月,对广州市暨南大学校园两个小型湖泊——明湖和南湖进行了周年调查.明湖无水生植物生长,南湖3—10月有水生植物轮叶黑藻生长,其中6—9月为植物旺盛生长时期.调查发现: 两湖共记录轮虫50种,分属于23个属,其中臂尾轮属、异尾轮属和腔轮属种类较多,均有8种.明湖记录轮虫32种,南湖记录39种. 明湖优势种主要有广布多肢轮虫、暗小异尾轮虫和微型多突轮虫;南湖优势种主要有螺形龟甲轮虫、爱德里亚狭甲轮虫和囊形腔轮虫.明湖轮虫丰度在2015年10月最高,达到3790 ind·L^-1,2016年3月最低,为854 ind·L^-1.南湖轮虫丰度在2015年11月最高,达到3555 ind·L^-1,2016年1月最低,为977 ind·L^-1.相似性分析表明,明湖与南湖水体轮虫群落结构差异显著,其中螺形龟甲轮虫为两湖群落结构差异贡献率最高的物种,其次为广布多肢轮虫.冗余分析表明,明湖轮虫群落结构主要受总磷、叶绿素a、水温的影响;南湖水生植物旺盛生长期,轮虫群落结构受总磷、温度、叶绿素a、深度的影响较大,优势种为底栖的无棘鳞冠轮虫、爱德里亚狭甲轮虫和囊形腔轮虫;水生植物开始生长时期主要受总氮和透明度的影响,优势种为浮游的广布多肢轮虫和等棘异尾轮虫;而无水生植物生长期主要受pH和溶解氧的影响较大,优势种亦为浮游性种,广布多肢轮虫、裂痕龟纹轮虫等.水生植物生长可有效降低N、P营养盐浓度,改善水质,增加空间异质性,支持更多轮虫种类生存,对水域生态系统的稳定具有重要作用.     

The Rotifera of Hummock-Hollow Formations in a Poor (Mesotrophic) Fen in Newfoundland

Rotifers encountered from a poor (mesotrophic) fen, Avalon Peninsula of Newfoundland, are listed. Sixty-four species and varieties, including 25 Bdelloidea and 39 Monogononta, were recorded. All but 4 of the reported species and varieties are new records for the Province of Newfoundland, while 27 are new records for Canada; of these, 13 are new for North America. A seasonal quantitative study of rotifer communities in the hummock-hollow formations on the fen was carried out from August 1973 to October 1974. An average of 354 rotifers/cm² (17 species) was found per formation. Monogononta almost totally disappeared during winter, while the Bdelloidea decreased somewhat in numbers. The tops of hummocks contained mainly bdelloid species. The number of monogononts increased both in species and individuals on the slopes of hummocks and was greatest in the hollows, although the total number of rotifers was less in these areas than in the hummock tops. Some physical and biological factors affecting the rotifer communities were examined. Rotifers in these sites are not subjected to dessication. Predation was not an important factor. A quantitative sampling method was devised for procuring relatively accurate samples from living Sphagnum, and for extracting rotifers from these samples.     

南方某水库轮虫群落特征及其对环境因子的响应

于2006年8月至2007年8月,对广东省某水库4个站点轮虫群落的周年变化进行了调查分析,同时测定了浑浊度、叶绿素、总氮、总磷等理化因子。调查期间,共记录轮虫41种,以臂尾轮属和异尾轮属种类居多,全年以广布多肢轮虫(Polyarthravulgaris)和尖尾疣毛轮虫(Synchaetastylata)为主要优势种;轮虫丰度范围为6-1966ind./L,以库心和大坝处的轮虫丰度较高,高峰期出现在夏秋季。相关分析显示叶绿素浓度对轮虫群落有重要影响。典范对应分析(CCA)表明,采样站点具有明显的空间异质性。CCA分析还表明浑浊度和透明度是影响轮虫空间分布的重要因子,水温和叶绿素浓度是影响轮虫群落结构季节变化的主要因子。CCA排序可将轮虫分为3个类群,优势种广布多肢轮虫位于CCA坐标轴的原点附近,表明其所受环境因子影响较小。根据相关加权营养状态指数(TLI),该水库处于中营养型。     

宁波市游览性湖泊浮游轮虫的群落结构及生物多样性

2006年10月至2007年7月,调查了宁波市东钱湖(Ⅰ、Ⅱ站)、月湖(Ⅲ、Ⅳ站)和日湖(Ⅴ、Ⅵ站)三个游览性湖泊浮游轮虫的群落结构及其生物多样性。共发现浮游轮虫21种,以月湖轮虫的密度(3287ind.·L^-1)和生物量(0.884mg·L^-1)为最高,日湖轮虫的Margalef多样性指数0.917为最高,东钱湖轮虫的群落指标均最低。东钱湖轮虫优势种为暗小异尾轮虫(Trichocerca pusilla);月湖和日湖轮虫第一优势种均为针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)。浮游轮虫生物多样性指数随着水体碱性环境的加剧而呈极显著地下降(r=-0.545,n=24,p<0.01),月湖和日湖的浮游轮虫生物多样性指数也随轮虫密度的增加而极显著地下降(r=-0.668,n=16,p<0.01)。     

Epizoic and parasitic rotifers

Many rotifer species live in close association with plants or other animals. Most of these associations are of a commensal or synoecious nature, some rotifer species having lost the ability to live independently. Few rotifers are true parasites, actually harming their hosts.The Seisonidae, Monogononta and Bdelloidea include epizoic and parasitic species. The most widely known are probably the parasites of colonial and filamentous algae (e.g. Volvox, Vaucheria). However, rotifers are also found on a wide range of invertebrates: colonial, sessile Protozoa; Porifera; Rotifera; Annelida; Bryozoa; Echinodermata; Mollusca, especially on the shells and egg masses of aquatic gastropods; Crustacea, including the lower forms (e.g. Daphnia, Asellus, Gammarus) and in the gill chambers of Astacus and Chasmagnathus; the aquatic larvae of insects. There appear to be few records of epizoic or parasitic rotifers among vertebrates, apart from Encentrum kozminskii on carp, Limnias ceratophylli on the Amazonian crocodile, Melanosuchus niger, and an unidentified Bdelloid apparently living as a pathogenic rotifer in Man.     

珠江三角洲河网浮游轮虫的群落结构

通过2012年4次对珠江三角洲河网浮游动物的生态调查,研究该水域浮游轮虫的群落结构,包括种类组成、优势种、生物量及多样性等的时空分布,探讨了浮游轮虫群落结构与环境因子的相关关系,并阐析了浮游轮虫的聚群结构.结果表明： 共检出53种浮游轮虫.优势种类的季节演替及空间变化明显,针簇多肢轮虫占有较大优势.从季节变化来看,枯水期密度及生物量均大于丰水期,丰水期的生物多样性指数和均匀度要高于枯水期,浮游轮虫生物量和多样性的季节间差异显著;从空间分布来看,平均密度及平均生物量均呈现自西南向东北升高的趋势,最大密度及生物量均出现在市桥,而生物多样性指数和均匀度指数的空间变化趋势则相反,最高值均出现在青岐,浮游轮虫密度在各调查站位间差异显著,生物量及多样性在各调查站位间的差异不显著.浮游轮虫的密度与生物量、生物多样性指数与均匀度指数呈显著正相关,多样性与生物量呈显著负相关,生物多样性指数和均匀度指数随着生物量的增加显著降低.在不同季节,浮游轮虫密度与水温、pH、溶解氧、叶绿素a含量及总磷、总氮等环境因子密切相关.根据浮游轮虫密度对调查站位进行聚群分析得出5种聚群结构,说明相应调查站位的水质状况有显著差异.     

The phylogeny of rotifers: molecular,ultrastructural and behavioural data

This work discusses the nature and significance of molecular, ultrastructural, and behavioural characters that can be used in phylogenetic analyses of rotifers.Recent molecular research has demonstrated the presence of very small amounts of 4-hydroxyproline in rotifers, probably arising from acetyl-cholinesterase or glycoproteins. Thus, rotifers appear to be the first known Metazoa without collagen.Ultrastructural work also has made some interesting discoveries. (1) The myelinic cuticle of the integument and pharynx of gastrotrichs is present in the pharynx of at least two rotifers (Philodina and Brachionus) and some Annelida. (2) The intracytoplasmic lamina (IL) of the syncytial ingestive integument of Acanthocephala is similar to the IL of the syncytial stomach of Bdelloidea. (3) The fibrous terminal web of primitive epidermal ciliated cells may have evolved in the skeletal IL of the syncytial, aciliated integument of rotifers. (4) Using the ultrastructural features of the skeletal, IL of the integument, I derived two possible dendograms of rotifer evolution. (5) These models and other ultrastructural data predict that Bdelloidea should be separated from Monogononta, while Seison has several characters which suggest that it should be more closely aligned to the Monogononta than previously proposed.Molecular and ultrastructural data suggest that rotifers are primitive Metazoa, probably derived by neoteny from ancestral, ciliated larvae. Finally, I argue that information on sensory organs and the behaviour of rotifers may offer unique insights into the evolution of the phylum.