中国近海原多甲藻科（甲藻门）的分类和系统发育研究

Protoperidiniaceae currently comprises Protoperidinium （263 species）,Archaeperidinium (2 species)and 8 genera of the diplosalid group (32 species), all of them are heterotrophic.They play an important role in eutrophication dynamics of phytoplankton, but several problems still exist, including inconsistency of taxonomic criterion, partially resolved phylogeny and lack of information on thecal forms of fossils. The present application aims to study the morphology of Protoperidiniaceae, their cyst-theca relationship based on single cells or strains, and determine their LSU, SSU, ITS sequences and reconstruct their phylogeny using concatenated sequences. We aim to clarify the phylogenetic siginificance of archeopyle, number of cingular, antapical and nd incalary plates, and cyst-theca relationship of uncertain species. This study will combine morphology of cyst and thecae to reclassify morphologically similar species and establish ITS sequences data of Protoperidiniaceae for the first time. The expected results will provide new insight for taxonomy and phylogenetic analysis of this group, and also provide an important base for reconstruction of paleoenvironment.

甲藻门原多甲藻科包括原多甲藻属(263种)、古多甲藻属(2种)和翼藻类(8属,32种），营养方式均为异养型，在浮游生物营养动力学中扮演着重要的角色，但存在分类标准凌乱、进化关系模糊、孢囊-甲板关系不明等问题。本项目采用基于单细胞或建立株系的方法，研究中国近海原多甲藻科细胞的形态特征、孢囊和细胞甲板的对应关系，测定其大亚基、小亚基和转录间隔区（ITS）序列，并联合三种序列建立系统发育树。本项目的研究目的是验证原多甲藻科各属的分类依据并提出调整建议，阐明原多甲藻科的系统发育及其与孢囊萌发孔、细胞横沟板、底板和前间插板数量的关系，建立疑难物种的孢囊-甲板关系。本项目的创新之处是结合孢囊对形态相似的原多甲藻科物种进行分类，并首次建立原多甲藻科ITS序列的数据库，研究结果将为原多甲藻科的分类和系统发育研究提供新的思路，并为古海洋环境的重建研究提供重要的背景资料。

甲藻门原多甲藻科包括原多甲藻属(263种)、古多甲藻属(2种)和翼藻类(8属,32种），营养方式均为异养型，在浮游生物营养动力学中扮演着重要的角色，但存在分类标准凌乱、进化关系模糊、孢囊-甲板关系不明等问题。本项目利用包囊萌发和分离单细胞的方法，研究中国近海原多甲藻科细胞的形态特征、孢囊和细胞甲板的对应关系，测定其大亚基序列，并建立系统发育树。. 本项目系统阐述了原多甲藻科下翼藻亚科、原多甲藻亚科包囊-细胞关系，基于形态学和分子系统学证据建立了3个新属，7个新种，并描述了其他门类的3个新种。包括翼藻亚科的3个新属，分别是Huia, Niea和Qia，1个新种，Niea chinensis。建立了12个种的包囊-细胞关系。修订了Oblea属和Diplopsalis属，发现翼藻亚科不是单源的，可以分为三个类群。根据这些结果我们认为第一顶板和间插板的形态，顶板、间插板和底板的数量是区分翼藻亚科下各属之间的关键特征。.此外，描述了原多甲藻亚科2个属的6个新种，研究了没有过渡板，分别有3块和4块横沟板的种类，发现没有过渡板的物种都聚合在一起，它们和其他的原多甲藻距离较远，显示这些物种应该归到一个新的属。建立了原多甲藻属Conica和Tabulata2个类群下7个物种的包囊-细胞关系，发现原多甲藻属是多源的，Tabulata类群是单源的，而Conica类群也是多源的。此外，建立了Excentrica 和Avellana类群5个物种的包囊-细胞关系，发现这2个类群都是单源的。古多甲藻属和原多甲藻属的区别是前者纵沟上有一个鳍状物，我们建立了3个物种的包囊-细胞关系，并建立了系统发育树，结果证明古多甲藻属是单源的。首次建立Kolkwitziella acuta的包囊-细胞关系，并建立了系统发育树，结果显示该种和原多甲藻属的Excentrica类群聚合在一起。. 本项目通过建立原多甲藻科孢囊—甲板关系，获得大量新的大亚基序列，揭示了孢囊和细胞形态(萌发孔、细胞横沟板、前间插板和底板数量等)的系统发育意义，阐明了原多甲藻科各属的分类依据及合理性。