宋 倫,劉衛(wèi)東,吳 景,宋廣軍,宋永剛,孫 明,王年斌

遼寧省海洋水產(chǎn)科學(xué)研究院,遼寧省海洋生物資源與生態(tài)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 大連 116023

有害甲藻Stoeckeriaalgicida在遼東灣的時(shí)空分布

宋 倫*,劉衛(wèi)東,吳 景,宋廣軍,宋永剛,孫 明,王年斌

遼寧省海洋水產(chǎn)科學(xué)研究院,遼寧省海洋生物資源與生態(tài)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 大連 116023

Stoeckeriaalgicida為甲藻綱胸甲球藻科,有侵噬魚(yú)類(lèi)細(xì)胞殺魚(yú)的能力,可導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)成群死亡,同時(shí)也會(huì)殺死其他海洋微藻。由于該藻個(gè)體微小、形態(tài)學(xué)鑒定困難,研究較為遲緩,我國(guó)海域幾乎沒(méi)有該藻的研究報(bào)道。近幾年,高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了微型/微微型浮游植物的鑒定研究,為了解我國(guó)遼東灣海域是否存在Stoeckeriaalgicida及其分布情況,以18S rDNA V4區(qū)作為目標(biāo)基因,結(jié)合高通量測(cè)序技術(shù),專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了微型/微微型浮游植物鑒定引物對(duì)V4(F/R),隨后對(duì)遼東灣2014年四季海水中微型和微微型浮游植物多樣性進(jìn)行了檢測(cè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),Stoeckeriaalgicida除了春季未檢出外,其他季節(jié)均有檢出,溫度是影響該藻繁殖的主要因素。雖然Stoeckeriaalgicida在整個(gè)環(huán)境樣品中優(yōu)勢(shì)度不太明顯,但其夏季密度較高(最高達(dá)2.753×103個(gè)/L),高值區(qū)主要分布在遼東灣東西兩岸,致災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較高,應(yīng)引起有關(guān)方面足夠重視。Stoeckeriaalgicida在我國(guó)海域首次報(bào)道,其危害后果嚴(yán)峻,必須加強(qiáng)監(jiān)測(cè)監(jiān)管。

Stoeckeriaalgicida;胸甲球藻科;外來(lái)有害微藻;微型浮游植物;高通量測(cè)序;遼東灣

外來(lái)海洋生物入侵對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響以及造成的經(jīng)濟(jì)損失,已經(jīng)引起科學(xué)界和社會(huì)公眾的廣泛關(guān)注。20世紀(jì)及21世紀(jì)初運(yùn)輸船舶壓載水排放等導(dǎo)致外來(lái)海洋浮游生物廣泛傳播,曾多次引發(fā)有毒有害赤潮,對(duì)沿海養(yǎng)殖業(yè)、漁業(yè)資源、水產(chǎn)品質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境及人類(lèi)健康都造成了巨大危害[1- 2]。船舶壓載水是海洋生物入侵的最重要途徑,其對(duì)海洋環(huán)境的侵害已被全球環(huán)境基金組織確認(rèn)為與“陸源對(duì)海洋的污染”、“海洋生物資源掠奪性開(kāi)發(fā)利用”、“海洋棲息環(huán)境的改變(破壞)”等共同構(gòu)成危害海洋的四大威脅之一。因此,世界海事組織、聯(lián)合國(guó)發(fā)展計(jì)劃署和全球環(huán)境基金組織聯(lián)合提出了全球壓載水控制與管理公約,也開(kāi)展了壓載水的處置技術(shù)研究,基于檢測(cè)技術(shù)的限制,主要是針對(duì)部分微型(粒徑為2—20 μm)和小型浮游植物(粒徑為20—200 μm)的檢測(cè)。微微型浮游植物(粒徑為0.22—2 μm)在海洋中多樣性相當(dāng)豐富,也是褐潮暴發(fā)的主要致災(zāi)種,由于微型藻類(lèi)個(gè)體微小、形態(tài)學(xué)鑒定困難一度研究較為遲緩。

隨著分子生物學(xué)的快速發(fā)展,有關(guān)微型藻類(lèi)多樣性的研究得到了快速發(fā)展。目前,已有學(xué)者對(duì)太平洋[3]、地中海[4]和印度洋[5]等各大海域的微型藻類(lèi)分子多樣性進(jìn)行了研究,相關(guān)的基因文庫(kù)也在不斷更新和擴(kuò)充。我國(guó)在南海[6]、渤海[7]和北黃海[8]等海域?qū)ξ⑿驮孱?lèi)的分子多樣性研究也在逐漸開(kāi)展。近年來(lái),新型海洋生態(tài)災(zāi)害頻發(fā),由微型藻類(lèi)引發(fā)的褐潮在我國(guó)渤海海域頻繁暴發(fā),對(duì)貝類(lèi)養(yǎng)殖危害較大[9]。我國(guó)目前報(bào)道的褐潮致災(zāi)種由抑食金球藻(Aureococcusanophagefferens)引發(fā),但最新研究發(fā)現(xiàn),在渤海可引發(fā)褐潮的微型藻類(lèi)并非這一種[7]。近幾年高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了微型藻類(lèi)的高效檢測(cè)研究[10-12],該技術(shù)具有簡(jiǎn)單快速、測(cè)序通量高、錯(cuò)誤率低和成本低等特點(diǎn),為微型藻類(lèi)的高效檢測(cè)提供了新思路。

Stoeckeriaalgicida為甲藻綱胸甲球藻科,有侵噬魚(yú)類(lèi)細(xì)胞殺魚(yú)的能力,可以導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)成群死亡,同時(shí)也會(huì)殺死其他海洋微藻,2004年首次在韓國(guó)慶南馬山海域被發(fā)現(xiàn),我國(guó)目前尚未發(fā)現(xiàn)有該種的報(bào)道[13]。遼東灣為我國(guó)最北端半封閉內(nèi)海,航運(yùn)較為頻繁,加之富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重,發(fā)生外來(lái)有害微藻入侵的風(fēng)險(xiǎn)較高,危害較大。本研究采用高通量測(cè)序平臺(tái),結(jié)合生物信息學(xué)方法,以18SrDNA的V4區(qū)為目標(biāo)基因?qū)|東灣海域的微型和微微型浮游植物進(jìn)行了多樣性檢測(cè),已發(fā)現(xiàn)外來(lái)有害微藻Stoeckeriaalgicida的擴(kuò)散跡象,因此亟需了解其生態(tài)分布狀況。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

為了解外來(lái)有害微藻Stoeckeriaalgicida的分布及擴(kuò)散情況,在遼東灣海域網(wǎng)格化設(shè)置16個(gè)站位(圖1),分別于2014年5月(春)、8月(夏)、10月(秋)、12月(冬)采集表層海水1L,首先經(jīng)20μm微孔濾膜過(guò)濾去除小型及大型浮游生物,然后經(jīng)0.22μm微孔濾膜收集微型和微微型浮游生物,最后將濾膜轉(zhuǎn)移至1.5mL無(wú)菌離心管中,置于-20℃或-80℃冷凍保存、運(yùn)輸。

圖1 采樣站位示意Fig.1 Sampling station locations

1.2 分析方法

1.2.1 基因組 DNA 的提取

采用CTAB法提取微型/微微型浮游植物宏基因組,將0.22 μm濾膜剪碎于1.5 mL離心管中,加入500 μL CTAB裂解液(2%CTAB;100 mmol/L Tris-Cl pH 8.0;1.4 mmol/L NaCl;10 mmol/L EDTA)和1 μL β-巰基乙醇,5—10 μL蛋白酶K,55℃裂解 1—1.5 h。短暫離心,取出液體于新的離心管中,用酚氯仿抽提2 次后,取上清,加入兩倍體積預(yù)冷的無(wú)水乙醇,沉淀2—3 h,保留沉淀,使用75%乙醇清洗沉淀,得到微藻宏基因組DNA,1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)并利用紫外分光光度計(jì)測(cè)定DNA濃度及純度,-20℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 18S rDNA可變區(qū)V4的PCR擴(kuò)增

本研究應(yīng)用的引物為自行開(kāi)發(fā)的微型/微微型浮游植物18S rDNA的V4區(qū)基因擴(kuò)增引物對(duì)V4(F/R)。上游引物為V4-F序列5′-GCGGTAATTCCAGCTCCAATA- 3′,下游引物V4-R序列為5′-GATCCCCHWACTTTCGTTCTTGA- 3′。將引物連接適當(dāng)?shù)慕宇^送往上海生工生物公司進(jìn)行合成。PCR反應(yīng)體系為50 μL,包括PCR Buffer 5 μL、dNTP Mixture 8μL、上下游引物(10 μmol/L)各2 μL、模板DNA 2 μL、Taq DNA聚合酶2.5 U,加適量滅菌水。擴(kuò)增反應(yīng)均在PE 9700型PCR儀(美國(guó)PE公司)上完成,反應(yīng)條件：94℃預(yù)變性3 min;94℃變性30 s,58 ℃退火45 s,72℃延伸45 s,共33個(gè)循環(huán);72℃延伸5 min。1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)PCR產(chǎn)物,將檢測(cè)合格產(chǎn)物交由諾和致源生物信息科技有限公司,使用NEB Next? UltraTMDNA Library Prep Kit for Illumina(New England Biolabs)建庫(kù)試劑盒進(jìn)行文庫(kù)的構(gòu)建,構(gòu)建好的文庫(kù)經(jīng)過(guò)Qubit定量和文庫(kù)檢測(cè),合格后使用Hiseq2500 PE250進(jìn)行上機(jī)測(cè)序。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

測(cè)序得到的原始數(shù)據(jù)使用FLASH軟件進(jìn)行拼接,參照Qiime軟件質(zhì)量控制流程將拼接后的序列經(jīng)過(guò)截取、過(guò)濾得到有效數(shù)據(jù)。利用Uparse軟件對(duì)有效數(shù)據(jù)進(jìn)行OTUs(Operational Taxonomic Units)聚類(lèi)和物種分類(lèi),采用RDP Classifier方法與Silva數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)OUTs代表序列進(jìn)行物種注釋,同時(shí)對(duì)物種注釋在各個(gè)分類(lèi)水平上進(jìn)行群落結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)分析。鏡檢同期水樣中出現(xiàn)的所有浮游植物,篩選各站位出現(xiàn)頻度最高的種類(lèi)角毛藻屬(Chaetocerossp.)作為基準(zhǔn)密度[14],通過(guò)OTUs比例,計(jì)算Stoeckeriaalgicida密度,相關(guān)公式如下：

(1)利用OTUs比例測(cè)算Stoeckeriaalgicida密度：

式中，NS為該站位Stoeckeriaalgicida密度(個(gè)/L),NC為同一站位水樣中所有角毛藻密度(個(gè)/L,鏡檢獲得),COTU為該站位水樣中所有角毛藻的OTUs數(shù),SOTU為該站位Stoeckeriaalgicida的OTUs數(shù)。

(2)相對(duì)多度(RA)計(jì)算Stoeckeriaalgicida的季節(jié)比例：

式中,ni為i種的密度(個(gè)/L),N為統(tǒng)計(jì)單元的總密度(個(gè)/L)。

(3)物種優(yōu)勢(shì)度(Y)表示微型/微微型浮游植物群落中某一物種在其中所占的優(yōu)勢(shì)程度：

式中,nx為第x種微型/微微型浮游植物種類(lèi)的OTUs數(shù),N為OTUs總數(shù),fx為第x種微型/微微型浮游植物種類(lèi)在各樣品中出現(xiàn)的頻率。

2 結(jié)果

2.1 分子鑒定引物優(yōu)化

為增加微型/微微型浮游植物檢測(cè)的高效性,對(duì)引物的進(jìn)行了篩選優(yōu)化。本文針對(duì)目前已發(fā)現(xiàn)的微型/微微型浮游植物并結(jié)合浮游植物歷史調(diào)查結(jié)果,設(shè)計(jì)了比較適合我國(guó)黃渤海海域的微型浮游植物分子鑒定特異引物。針對(duì)浮游植物18S rDNA V4區(qū)基因設(shè)計(jì)了引物對(duì)V4(F/R)(5′-GCGGTAATTCCAGCTCCAATA- 3′,5′-GATCCCCHWACTTTCGTTCTTGA- 3′),針對(duì)V9區(qū)基因選擇通用引物對(duì)V9(F/R)(5′-CCCTGCCHTTTGT ACACAC- 3′,5′-CCTTCYGCAGGTTCACCTAC- 3′),并選擇Stoeck[15]等人設(shè)計(jì)的真核生物18S rDNA V4區(qū)擴(kuò)增引物對(duì)C4(F/R)(5′-CCAGCASCYGCGGTAATTCC- 3′,5′-ACTTTCGTTCTTGATYRA- 3′)進(jìn)行了比較分析。

V4(F/R)引物對(duì)的設(shè)計(jì)是從NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)下載179(76條微型/微微型)條藻類(lèi)18S rDNA序列(包含11個(gè)門(mén)、23個(gè)綱、179種),利用軟件MEGA4進(jìn)行多重序列比對(duì),找到對(duì)應(yīng)的V4區(qū),同時(shí)結(jié)合測(cè)序技術(shù)要求進(jìn)行引物設(shè)計(jì),片段長(zhǎng)度為300—450bp,并使用DNAMAN、Oligo Calc等軟件對(duì)引物的基本參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,引物V4(F/R)對(duì)真菌、后生動(dòng)物、領(lǐng)鞭毛蟲(chóng)目類(lèi)群的擴(kuò)增特異性要低于V9(F/R)和C4(F/R),而對(duì)真核藻類(lèi)的擴(kuò)增特異性均高于V9(F/R),擴(kuò)增紅藻門(mén)、定鞭藻綱的特異性與C4(F/R)雖有差異,但在其他真核藻類(lèi)類(lèi)群中較有優(yōu)勢(shì)。

為了比較3對(duì)引物在實(shí)際樣品中對(duì)真核藻類(lèi)擴(kuò)增特異性的差異,對(duì)2014年5—8月采集的8、11、12號(hào)環(huán)境樣品分別進(jìn)行了引物擴(kuò)增,采用Illumina HiSeq2500測(cè)序平臺(tái)PE250測(cè)序,解析出在種的水平下每對(duì)引物對(duì)應(yīng)的平均微型/微微型浮游植物OTUs數(shù)。結(jié)果顯示,3對(duì)引物V4(F/R)、 V9(F/R)、C4(F/R)3個(gè)站位鑒定的微型/微微型浮游植物OTUs數(shù)分別為68、73、92;37、46、44;33、59、81,平均為78、42、58。結(jié)果顯示,引物對(duì)V4(F/R)在微型/微微型浮游植物種類(lèi)數(shù)鑒定方面優(yōu)于其他兩對(duì)引物,故采用引物對(duì)V4(F/R)研究遼東灣海域微型/微微型浮游植物的群落多樣性。

2.2Stoeckeriaalgicida的種屬確定

高通量測(cè)序獲得Stoeckeriaalgicida部分18S rDNA序列為375bp,通過(guò)NCBI Blast比對(duì),其在Stoeckeriaalgicida18S rDNA(AJ841809.1)基因序列中對(duì)應(yīng)的位置為595—969bp,與基因庫(kù)中Stoeckeriaalgicida的18S rDNA序列相似度為100%,E值為0。采用鄰接法,選擇甲藻門(mén)中部分藻類(lèi)的18S rDNA序列構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)(圖2,節(jié)點(diǎn)上的數(shù)值表示鄰接法的可靠性)。建樹(shù)結(jié)果顯示,高通量測(cè)序獲得的Stoeckeriaalgicida18S V4區(qū)序列與Stoeckeriaalgicida(HG005133)聚在一個(gè)分支,其支持率為100%,確定該種為Stoeckeriaalgicida。

圖2 Stoeckeria algicida系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)Fig.2 Stoeckeria algicida phylogenetic tree

2.3Stoeckeriaalgicida密度分布

遼東灣春季所有站位均未檢出Stoeckeriaalgicida,夏季密度分布在(0.023—2.753)×103個(gè)/L,平均為1.388×103個(gè)/L,最高值出現(xiàn)在1號(hào)站,最低值出現(xiàn)在14號(hào)站,高值區(qū)主要分布在遼東灣的東西兩側(cè)(1、4、7、9、10、12、13、16號(hào)站位密度均在103個(gè)/L以上),遼東灣中部海域密度相對(duì)較少;秋季密度分布在(0.011—2.488)×103個(gè)/L,平均為1.249×103個(gè)/L,最高值出現(xiàn)在9號(hào)站,最低值出現(xiàn)在12號(hào)站,高值區(qū)主要分布在遼東灣西北側(cè)的1號(hào)(1.250×103個(gè)/L)和中東側(cè)9號(hào)(2.488×103個(gè)/L)站位,其他區(qū)域密度相對(duì)較少;冬季密度分布在(0.002—0.073)×103個(gè)/L,平均為0.037×103個(gè)/L,最高值出現(xiàn)在3號(hào)站,最低值出現(xiàn)在14號(hào)站,密度量相對(duì)較少,各站位差異不大,分布較為均勻(圖3)。

2.4 優(yōu)勢(shì)度

夏季Stoeckeriaalgicida優(yōu)勢(shì)度在(0.03—0.41)%,平均為0.22%,優(yōu)勢(shì)度最高在9號(hào)站位,最低在16號(hào)站位(6、8、9、15號(hào)站位優(yōu)勢(shì)度超過(guò)0.2%);秋季優(yōu)勢(shì)度在(0.03—0.54)%,平均為0.28%,優(yōu)勢(shì)度最高在16號(hào)站位,最低在4號(hào)站位(6、9、11—16號(hào)站位優(yōu)勢(shì)度超過(guò)0.2%);冬季優(yōu)勢(shì)度在(0.02—0.34)%,平均為0.18%,優(yōu)勢(shì)度最高在16號(hào)站位,最低在4號(hào)站位(7、9、11—16號(hào)站位優(yōu)勢(shì)度超過(guò)0.2%)(圖4)。

圖3 不同季節(jié)Stoeckeria algicida的相對(duì)密度Fig.3 Relative Stoeckeria algicida density in different seasons

圖4 不同季節(jié)Stoeckeria algicida的優(yōu)勢(shì)度Fig.4 Stoeckeria algicida dominance in different seasons

3 討論

目前有關(guān)Stoeckeriaalgicida的研究報(bào)道較少,成果主要來(lái)自韓國(guó)首爾國(guó)立大學(xué)海洋研究所赤潮研究中心[16-17],2004年首次在韓國(guó)慶南馬山海域發(fā)現(xiàn)胸甲球藻科一個(gè)新種S.algicida,該種曾引發(fā)兩次大規(guī)模赤潮,給漁民造成了1億多韓元的經(jīng)濟(jì)損失,暴發(fā)密度可達(dá)2×107個(gè)/L,有侵噬魚(yú)類(lèi)細(xì)胞殺魚(yú)的能力,可以導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)成群死亡,同時(shí)也會(huì)殺死其他海洋微藻。研究組以世界海洋生態(tài)學(xué)家、美國(guó)馬里蘭大學(xué)教授戴安·斯迪克(音譯)的名字結(jié)合“殺死其他赤潮生物”之意的拉丁語(yǔ)“algicida”將此生物的名字命名為斯迪克里亞·阿爾茲西達(dá)(音譯)。

Jeong等對(duì)異養(yǎng)型甲藻S.algicida的形態(tài)學(xué)特征進(jìn)行了描述,并從人工培養(yǎng)的藻細(xì)胞中獲得核糖體小亞基rDNA序列。該藻細(xì)胞呈橢圓形,長(zhǎng)(7.3—15.9 μm,平均11.6 μm)大于寬(2.7—12.2 μm,平均7.3 μm)。核糖體小亞基rDNA序列的GenBank登錄號(hào)為AJ841809。序列比對(duì)結(jié)果顯示,S.algicida的核糖體小亞基rDNA序列與牧羊杖地區(qū)的一種甲藻差異3%,與Cryptoperidiniopsoidsp.、brodyi、Pfiesteriasp.(有害費(fèi)氏藻)差異4%。采用最大似然法構(gòu)建S.algicida的核糖體小亞基rDNA序列的系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù),S.algicida與有害費(fèi)氏藻及近緣種、以及牧羊杖地區(qū)的一種甲藻親緣關(guān)系最為接近,卻又處在不同的分支上?；谛螒B(tài)學(xué)觀察和譜系分析,認(rèn)為S.algicida是一個(gè)新種[15]。

為研究S.algicida對(duì)其他赤潮生物的影響,Jeong等在2004年5—6月赤潮期間監(jiān)測(cè)了韓國(guó)馬上海灣赤潮異彎藻(Heterosigmaakashiwo)和S.algicida的密度變化。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)室研究S.algicida攝食赤潮異彎藻情況,檢測(cè)其生長(zhǎng)率和捕食率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)赤潮異彎藻最大密度出現(xiàn)在第2次赤潮期間(58400—99200 cells/mL),S.algicida為1130—17400 cells/mL,其密度的高峰期相對(duì)赤潮異彎藻要推遲1—2 d。S.algicida捕食赤潮異彎藻是先通過(guò)一個(gè)柄狀組織將其固定,然后通過(guò)細(xì)絲拖拽,在赤潮異彎藻的密度達(dá)到約3500 cells/mL飽和濃度之前,S.algicida的比生長(zhǎng)速率隨著赤潮異彎藻密度的增加而快速升高,其最大比生長(zhǎng)速率為1.63/d,當(dāng)赤潮異彎藻的閾值濃度為1.9 ng·C/mL(19 cells/mL)時(shí),凈生長(zhǎng)率為0,對(duì)赤潮異彎藻的最大攝食率和清除率分別為0.75 ng C/grazer·mL(7.5 cells /grazer·mL)和3.7 μL/h。S.algicida對(duì)赤潮異彎藻的捕食系數(shù)達(dá)到0.142 cells /min(即每分鐘清除赤潮異彎藻0.13%),目前的研究結(jié)果顯示,S.algicida的攝食對(duì)赤潮異彎藻的密度影響較大[16]。

Stoeckeriaalgicida為甲藻綱胸甲球藻科,有侵噬魚(yú)類(lèi)細(xì)胞殺魚(yú)的能力,可以導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)成群死亡,同時(shí)也會(huì)殺死其他海洋微藻,2004年首次在韓國(guó)慶南馬山海域被發(fā)現(xiàn)。由于該種研究較少,致災(zāi)機(jī)理尚不清楚,但其與費(fèi)氏藻屬(Pfiesteriasp.)同屬一科,費(fèi)氏藻產(chǎn)生的毒素能使半咸水魚(yú)類(lèi)很快死亡,表現(xiàn)為皮膚潰爛,失去抵抗力,有研究表明其毒素分脂溶性、水溶性?xún)煞N,脂溶性表現(xiàn)為皮膚傷害作用,水溶性表現(xiàn)為神經(jīng)傷害作用,脂溶性為一種塑料增塑劑,水溶性成分是含銅和鐵元素的糖苷類(lèi)物質(zhì)[18]。2013—2014年在大連長(zhǎng)興島海域曾發(fā)現(xiàn)大量死魚(yú),檢測(cè)水樣中Stoeckeriaalgicida的密度在106個(gè)/L左右,接近赤潮警戒標(biāo)準(zhǔn)(107個(gè)/L)[19]。

通過(guò)對(duì)遼東灣四季Stoeckeriaalgicida的檢測(cè),春季未檢出,冬季密度急劇下降,說(shuō)明溫度是影響該藻繁殖的主要因素。夏、秋季整個(gè)海域都有檢出,雖然Stoeckeriaalgicida在整個(gè)環(huán)境樣品中優(yōu)勢(shì)度不太明顯,但其密度較高,最高達(dá)2.753×103個(gè)/L,夏季主要分布在遼東灣東西兩岸,致災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較高,應(yīng)引起足夠重視。

Stoeckeriaalgicida被韓國(guó)定為外來(lái)物種,在我國(guó)海域也是首次報(bào)道,其危害后果嚴(yán)峻,必須加強(qiáng)監(jiān)測(cè)監(jiān)管。從目前遼東灣海域的Stoeckeriaalgicida密度分布來(lái)看,該種已成為歸化種,雖未發(fā)生赤潮記錄,但防患于未然,未來(lái)應(yīng)從以下3方面入手：①加快研究該藻的產(chǎn)毒機(jī)制、生態(tài)危害、暴發(fā)風(fēng)險(xiǎn)、防御措施;②重點(diǎn)監(jiān)測(cè)各港口海域有毒微型/微微型藻類(lèi)的種群和分布,補(bǔ)充外來(lái)入侵微藻數(shù)據(jù)庫(kù);③加強(qiáng)對(duì)養(yǎng)殖區(qū)產(chǎn)毒微藻的監(jiān)測(cè)和管理,建立貝毒快速預(yù)警技術(shù),減少對(duì)漁業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的危害[20-23]。

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Distribution of the toxic dinoflagellateStoeckeriaalgicidain Liaodong Bay

SONG Lun*, LIU Weidong, WU Jing, SONG Guangjun, SONG Yonggang, SUN Ming, WANG Nianbin

KeyLaboratoryofMarineBiologicalResourcesandEcology,LiaoningOceanandFisheriesScienceResearchInstitute,LiaoningProvince,Dalian116023,China

The toxic dinoflagellate,Stoeckeriaalgicida, belongs to the family Thoracosphaeraceae. It invades fish cells, causing high fish mortality, and also kills other marine microalgae. .algicidawas first found in Masan Bay, Korea, in 2004. The morphology and ecology ofS.algicidahave been reported, and it has been identified as an invasive microalgae. Its vegetative and biflagellate cells are oval, and measure 7.3—15.9 mm (mean 11.6) and 2.7—12.2 mm (mean 7.3), respectively. Based on morphological and genealogical analyses, a previous study suggested that it could be a new species in a new genus. Grazing coefficients of up to 0.142 min-1have been reported forS.algicidaonHeterosigmaakashiwo, suggesting thatS.algicidagrazing can have a considerable impact onH.akashiwopopulations. Morphological identification ofS.algicidais difficult because of its small size, which has delayed research progress. Therefore, research onS.algicidain the China Sea has been limited. Recently, the development of high-throughput next generation sequencing (NGS) technology has increased nano- and picophytoplankton research output. To identifyS.algicidaand its distribution in Liaodong Bay, we used the 18S rDNA V4 region as the target gene to design the primer V4(F/R), and employed NGS technology to investigate nano- and picophytoplankton diversity in Liaodong Bay. The results revealed thatS.algicidawas present in Liaodong Bay in every season except spring. Temperature was a significant factor inS.algicidareproduction.S.algicidawas not dominant in the phytoplankton community, but its density was higher in summer (2.753 × 103cells/L).S.algicidadensity was high on the east and west coasts of Liaodong Bay, where the risk of disastrous ecological impacts is higher. In the study,S.algicidawas found and reported in Liaodong Bay, China,S.algicidacould be classified as a newly naturalized species based on its distribution in Liaodong Bay. Although there are no records of red tides caused byS.algicida, measures should be taken to prevent such an occurrence, rather than mitigating the effects should a red tide occur. Furthermore, monitoring and management of toxic microalgae in aquacultural areas should be increased and a red tide early warning system should be established to avoid disasters in fisheries ecosystems.

Stoeckeriaalgicida; thoracosphaeraceae; harmful microalgae; nano-phytoplankton; next generation sequencing; Liaodong Bay

中國(guó)海洋發(fā)展研究會(huì)重大項(xiàng)目(CAMAZDA201605);遼寧省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2014020182);遼寧省海洋與漁業(yè)科研項(xiàng)目(201611);國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31400406);海洋公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)(201505019)

2016- 05- 24;

2016- 09- 05

10.5846/stxb201605241000

*通訊作者Corresponding author.E-mail: songlun@lnshky.com

宋倫,劉衛(wèi)東,吳景,宋廣軍,宋永剛,孫明,王年斌.有害甲藻Stoeckeriaalgicida在遼東灣的時(shí)空分布.生態(tài)學(xué)報(bào),2017,37(4):1339- 1345.

Song L, Liu W D, Wu J, Song G J, Song Y G Sun M, Wang N B.Distribution of the toxic dinoflagellateStoeckeriaalgicidain Liaodong Bay.Acta Ecologica Sinica,2017,37(4):1339- 1345.