松花江水系中盾纤亚纲与咽膜亚纲纤毛虫的分类学

Both of ciliates in Class Scuticociliatia and Peniculia are two common groups of protozoa found in freshwater habitat, which also play important roles in river ecosystem function, environmental biology and disease of commercially important animals as well as sewage treatment processes. However, few studies on freshwater scuticociliates and peniculids were carried out in high latitudes of the world, let alone the high latitudes in China. In the proposed project, an investigation of freshwater scuticociliates and peniculids from the Songhua River will be performed using modern technology with research contents: taxonomy, biodiversity, ultrastructure, DNA data bank establishment and multigene sequencing. Additionally, phylogenetic analyses of key species will be performed, combined with morphological and morphogenetic information. This project will fill the gap of the information on the fauna structure and species diversity of ciliates in Songhua River and provide foundational information for ecological status of these two organisms in rivers, eco-environmental monitoring and disease of aquatic animals study.

盾纤类与咽膜类纤毛虫是淡水中常见的两类原生动物，它们在河流生态学、环境生物学、水产养殖病害学中具有重要的地位和意义。然而，国内目前对这两类淡水纤毛虫的研究严重缺失，尤其是高纬地区，在全球范围内基本处于本底资料信息完全空白的状态。本课题拟用现代分类学技术和方法，以我国松花江水系为研究地，围绕盾纤亚纲和咽膜亚纲的分类学、生物多样性、超微结构、DNA建库、标记性基因测序等开展全方位的研究，并在形态与分子信息综合分析的基础上，开展对该两个亚纲中进化地位不明类群的系统学研究。本项目的开展将填补我国东北松花江水系中纤毛虫原生动物分类学研究的空白，形成我国首份该水域内纤毛虫区系本底资料, 构建相关类群的DNA种库与若干分子信息，同时将为该类生物在淡水河流中的生态地位、污染及环境变化、养殖病害研究等领域提供第一手的参考资讯和重要的理论依据。

利用现代技术对松花江水系不同地区和生境水体内分布的盾纤类及咽膜类纤毛虫进行全面调查，并对其中的未知种和“半知”种进行详细的形态分类学研究，对已准确鉴定的种类直接提取基因组DNA或纯培养后提取DNA，并对可培养种类建立纯培养细胞库，为国内外同行及本课题组后续工作的开展提供实验材料，提取所采集种类/种群的DNA，测定关键类群的SSU rRNA等基因序列，向国际基因数据库GenBank提交序列，丰富GenBank的分子数据库；结合形态分类和多基因序列信息对关键种的系统地位进行分析, 进一步厘清位置不确定种的地位以及近缘种亲缘关系，初步建立了国内首份针对高纬度淡水纤毛虫的α分类的档案库。具体成果：目前已经详细鉴定盾纤类及咽膜类纤毛虫原生动物近50余种，提取并保存基因组DNA 55种，向GenBank提交序列62条，建立两个新属（拟异阿脑虫属Paramesanophrys n. g. 和偏尾丝虫属Apouronema n. g.），八个新种（哈尔滨膜袋虫 Cyclidium harbinensis n. sp.、史氏前口虫Frontonia shii n. sp.等），七个国内新纪录种，对13种长期模糊不清的已知种类进行详细的重新描述且提供新定义，并对两科14属的系统地位进行了分析及重新探讨，厘清了二十余近缘种亲缘关系。上述研究填补了全球范围内高纬度地区纤毛虫在区域和生境上的“空白性”， 并且史对淡水纤毛虫原生动物生物资源库的修订和极大补充。