淡水单壳缝类硅藻的系统分类学研究

Monoraphid diatoms are a group of raphid diatoms that have the raphe system restricted to one valve only. There are 14 genera within this group. This group is very species – rich, and widly spread, showed a very important role in both morphological and ecological research. But researches only focus on this group are rare, especially in China. In this project, we focus on the freshwater monoraphid diatom, combine the morphological and molecular systematic methods working on this group. In the morphological research, the biodiversity of freshwater monoraphid diatom will be studied, the research area and quantity will be increased. During this work, the morphological features of each species will be recorded by both LM and SEM, stable and effective features will be choose, a systematic tree will be build based on morphological characters. In the molecular systematic research, selected species will be isolated and cultured, we will sequence and analyse genes as SSU rDNA, LSU rDNA, rbcL, psbC et al., build systematic tree based on molecular information. Compared these results, clear the key taxonomical features between genera and species, revise the classification scheme, find the closest group in biraphid diatom of monoraphid diatom, analyse the relationship between genera, discuss the role of monoraphid diatom in the evolution of the diatom.

单壳缝类硅藻是一个壳面具壳缝，另一个壳面不具壳缝的类群。淡水单壳缝类硅藻目前共有14个属，种类丰富，分布广泛，具有重要的分类学及生态学意义，但分类学研究一直比较薄弱，我国关于该类群的专门研究也很少。本研究拟以淡水单壳缝类硅藻为研究对象，结合形态分类学及分子系统学研究方法，开展该类群的系统分类学研究。形态分类研究方面，扩大研究范围及标本量，丰富我国淡水单壳缝类硅藻的生物多样性，建立图片库，筛选稳定有效的分类特征，建立形态学系统进化树；分子系统学研究方面，培养目标藻种，进行多个目的基因序列分析，构建系统进化树。综合分析形态学及分子系统学研究结果，确定属间、种间的分类标准，对淡水单壳缝类硅藻的分类系统继续调整和修订，明确淡水单壳缝类的各属在具壳缝类群中的近缘种，分析类群内各属之间的关系，探讨单壳缝类群在硅藻系统进化中的地位和作用

经过四年的工作，对我国部分地区的单壳缝种类进行了生物多样性研究，共获得标本2827号，以附生标本为主，采集生境包括溪流、河流、湖泊、池塘、沼泽、瀑布、盐湖、潮湿石壁等。对部分区域的单壳缝类硅藻进行了分类学研究，共观察到单壳缝类种类12属112个分类单位，其中新种类8种。对这些种类的分类学特征进行光镜和电镜观察，同国际最新的分类观点进行比较研究，对每个种类进行了形态学描述，对部分种类进行了修订，所有观察结果已经整理成书稿，待发表。参与了中国淡水藻志-单壳缝类卷册的编写工作。对国内已报道的单壳缝类硅藻名录进行了整理。对部分单壳缝种类进行了培养，培养单克隆藻株20株，对3个种类的5个基因进行克隆，并构建系统进化树分析单壳缝类同其他类群间的关系，及单壳缝类内各种类之间的关系。.在项目的资助下，共发表研究论文13篇，获授权专利2项，获相关项目资助3项。同国内外同行广泛开展了合作研究。项目执行期间共培养硕士研究生8名。.