王藝曉， 陳彥偉， 楊 楠， 丁蘭平， 劉金梅， 姜晶晶， 黃冰心

(天津師范大學生命科學學院， 天津市動植物抗性重點實驗室， 天津 300387)

大連獐子島地處太平洋與亞歐大陸間的中緯地帶，素有“黃海明珠”之美譽。島上擁有豐富的藻類資源，得天獨厚的地理位置為海藻的生長提供了適宜的場所。

紅藻是重要的海洋大型藻類類群，具有很高的研究和利用價值。其中，杉藻目海藻富含卡拉膠或瓊膠[1]，可用于食品、藥品制造和工農業(yè)生產中[2]。角叉菜屬(Chondrus)和馬澤藻屬(Mazzaella)均屬于杉藻目、杉藻科。蜈蚣藻屬(Grateloupia)隸屬于紅藻門、隱絲藻目、海膜科[3]。蜈蚣藻可食用，并因其色澤光鮮，被用于合成天然色素，可作為生產瓊膠的原料[4]，也可用于制作清熱解毒的藥物，其中繁枝蜈蚣藻(Grateloupiaramossissima) 和帶形蜈蚣藻(Grateloupiaturuturu)還具有抗病毒活性[5-6]。

角叉菜屬由Stackhouse于1797年建立[7]，種間差異比較小[8]。目前，角叉菜屬已報道104種及65個種下單位，其中僅19種得到確認，主要分布于北太平洋和北大西洋[9]，中國已發(fā)現(xiàn)10種，即擴大角叉菜(Chondrusarmatus(Harvey) Okamura)，溝狀角叉菜(Chondruscanaliculatus(C.Agardh) Greville)，皺葉角叉菜(ChondruscrispusStackhouse)，皺葉角叉菜纖細變種(Chondruscrispusvar.filiformis(Hudson) Lyngbye，Chondruscrispusvar.lonchophorusMontagne)，日本角叉菜(ChondrusnipponicusYendo)，角叉菜(ChondrusocellatusHolmes)，樹枝角叉菜(Chondruspinnulatus(Harvey) Okamura)，寬葉角叉菜(Chondrusplatynus(C.Agardh) Ruprecht)和異色角叉菜(ChondrusverrucosaMikami[10])。1904年，Gepp[11]報道了產自山東威海的(Cystocloniumarmatus(C.armatus))。而后，曾呈奎、杭金欣、周貞英等[12-14]先后報道了產自廣東、福建和浙江的C.ocellatus。1998年，欒日孝[7]等報道了產自大連的C.armatus和C.yendoi(楔形角叉菜)。1999年，夏邦美[15]報道了產自山東的C.nipponicus，并指出曾呈奎、杭金欣等[12-13]報道的產于東南沿海的Chondrusocellatus不屬于角叉菜屬。2001年，蘇喬、欒日孝等[16]報道了產自大連的C.ocellatus和Mazzaellajaponica(日本馬澤藻)。2002年蘇喬、欒日孝等[17]指出產于中國東南沿海的角叉菜C.ocellatus應為Grateloupiaimbricata(復瓦蜈蚣藻)，最初被歸類在角叉菜屬的C.yendoi應為Mazzaellajaponica。其中，由于角叉菜(C.ocellatus)的形態(tài)變異很大，Mikami[18]在前人研究的基礎上將其劃分為4個變型，即C.ocellatusf.aequalis、f.crispoides、f.ocellatus和f.parvus。中國該屬的物種雖然不多，但以往的鑒定是否正確，學者們仍然存有疑慮[17]。

馬澤藻屬由De Toni于1936年建立，目前，本屬已報道31種及4個種下單位，28種得到確認[9]。中國僅發(fā)現(xiàn)3種，即報道產于臺灣的近源馬澤藻(Mazzaellaaffinis(Harvey) Fredericq)，報道產于臺灣的異果馬澤藻(Mazzaellaheterocarpa(Postels et Ruprecht) Fredericq)和報道產于遼寧的日本馬澤藻(Mazzaellajaponica(Mikami) Hommersand[10])。其藻體主要特征為叉狀分枝、表面有光澤且平滑。本屬在中國黃、渤海沿岸有分布，多生長于中、低潮帶的巖石上[19]。近年來，在生長季節(jié)，本屬海藻在中國北部沿海的生長呈爆發(fā)趨勢，但涉及物種的相關報道非常少。

蜈蚣藻屬是海膜科里最大的屬，被認為是世界上最難區(qū)分的屬之一[20]，目前，本屬已報道149種及30個種下單位，96種得到確認[9]。蜈蚣藻屬的分類鑒定是以藻體形態(tài)、內部結構、繁殖器官等特征為基礎，但藻體形態(tài)通常受環(huán)境影響而發(fā)生改變[21]。近年來，王宏偉教授[33，37]等專家學者對中國蜈蚣藻屬開展了豐富的研究工作，發(fā)表了一系列研究成果，本文對此不再重復相關內容。

在以上研究的基礎上, 本文對大連獐子島角叉菜屬、馬澤藻屬和蜈蚣藻屬海藻進行了分類研究。該研究結果豐富了該海域海藻的物種多樣性，為獐子島地區(qū)角叉菜屬、馬澤藻屬和蜈蚣藻屬物種資源的利用提供分類學依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

以2017年8月3—6日采集自大連獐子島的角叉菜屬、馬澤藻屬和蜈蚣藻屬標本為實驗材料，包括：浸液(用5%甲醛海水液和90%酒精液浸泡)和臘葉標本，編號保存。

1.2 方法

1.2.1 外形特征比較 主要觀察藻體的輪廓、高度、寬度、顏色、主軸及分枝特點、藻體頂端及基部特點、以及生殖器官的形狀、大小、發(fā)生位置等。

1.2.2 顯微特征比較 將樣品制成臨時裝片，放置于熒光顯微鏡Leica DM5000B和體式顯微鏡Nikon SMZ25下觀察并拍照。觀察、比較藻體皮層厚度；內外皮層細胞層數(shù)、大小、形狀；髓部是否中空、髓部細胞形狀、大小等。

1.2.3 物種鑒定 結合相關文獻和數(shù)據(jù)，與上述特征進行比對，鑒定物種。

2 結果

2.1 角叉菜屬

2.1.1 角叉菜(ChondrusocellatusHolmes) 由Holmes[22]首次命名(見圖1)。

(a.藻體外觀；b.楔形基部；c.分枝小育枝；d.頂端分枝；e.分枝頂端；f.皮層細胞；g～i.藻體縱切面觀，髓絲。 a.External morphology of a frond; b.Cuneate base; c.Branches give birth to young branches; d.Top branches; e.Top of the branches; f.Cortical cells; g～i.Longitudinal section view of frond, medullary filaments.)

圖1 角叉菜的形態(tài)學特征

Fig.1 Morphological characteristicsChondrusocellatus

特征描述：藻體紅褐色，偶爾帶綠，叢生，高8.2 cm?；勘馄叫ㄐ?，具亞圓柱狀短柄。多次叉狀分枝呈扇形，枝端微尖或鈍圓，主枝和分枝上生有副枝和小育枝。藻體內部結構分為皮層和髓部，皮層厚80～100 μm，皮層細胞向內逐漸變大。外皮層細胞橢圓或近圓形，5～8層，最外層細胞長2.5～4 μm，寬約2 μm，含色素體，向內細胞長4～6 μm，寬2～5 μm。內皮層細胞近圓形或星形，2～4層，長6～8 μm,寬 4～6 μm。髓部由絲狀細胞構成，呈網(wǎng)狀排列，多與藻體表面平行，長25～78 μm，寬1～5 μm。

習性: 固著于中、低潮帶石沼中的巖石上。北太平洋特有物種。

模式標本產地：日本。

標本編號：20180804004A，采集自大連獐子島褡褳島。

2.1.2 角叉菜小型變型(C.ocellatusf.parusMikami) 由Mikami[18]首次命名(見圖2)。

特征描述：藻體紫紅色，高2.4 cm?；啃ㄐ危讨鞑灰?guī)則圓盤狀，2～3次二叉狀分枝，腋角鈍圓，分枝頂端不規(guī)則淺裂。藻體內部結構分為皮層和髓部，皮層細胞由外向內逐漸變大，外皮層細胞橢圓形，長2～7 μm，寬1～3 μm，約6層，排列緊密。內皮層細胞近圓形或不規(guī)則形，長2～7 μm，寬1～3 μm，2～3層。髓部由髓絲組成，多數(shù)與表面平行。孢子囊數(shù)目眾多，分布于整個藻體上，常彼此相互匯合在一起。孢子囊成熟時呈橢圓形，長30～60 μm，寬25～40 μm，十字形分裂。

習性：大多在潮間帶及石沼內生長，本變型在遼東半島的分布不普遍，量少。分布于東亞地區(qū)。

模式標本產地：日本。

標本編號：20170805001B，采集自大連獐子島大圈。

(a.藻體外觀；b.基部固著器；c.叉狀分枝；d～e.分枝頂端；f～g.藻體縱切面觀；h～i.髓絲和近一步發(fā)育的孢子囊。a.External morphology of a frond; b.Base fixator; c.Dichotomous branches; d～e.Top of the branches; f～g.Longitudinal section view of frond; h～i.Medullary filaments and developed sporangiums.)

圖2 角叉菜小型變型的形態(tài)學特征

Fig.2 Morphological characteristics ofC.ocellatusf. parus Mikami

2.2 馬澤藻屬

2.2.1 日本馬澤藻(Mazzaellajaponica) 由Hommersand[23]首次命名(見圖2)。

特征描述：藻體紫紅色，表面光滑，具熒光，葉片狀，高5.2 cm。盤狀固著器，藻體下部具楔形短柄，分枝不規(guī)則，枝寬1～6 cm。藻體內部結構由皮層和髓部組成，皮層厚50～80 μm，細胞由外向內逐漸變大，6～8層，含色素體。外皮層細胞近橢圓形，長3～10 μm，寬2～4 μm，排列緊密。內皮層細胞近圓形或星形，長8～13 μm，寬8～10 μm，約2層。髓部由髓絲組成，多與表面平行，寬約3 μm。

習性：常生長于潮間帶巖石沼澤，部分也可在低于低潮線的巖石中生長。東亞特有種類。

模式標本產地：日本。

樣品編號：20170805006A，采集自大連獐子島大道溝。

(a.藻體外觀；b～c.分枝頂端；d.葉柄；e～f.藻體縱切面觀；g.髓絲；h～i.皮層細胞。a.External morphology of a frond; b～c.Top of the branches; d.Petiole; e～f.Longitudinal section view of frond; g.Medullary filaments; h～i.Cortical cells.)

圖3 日本馬澤藻的形態(tài)學特征

Fig.3 Morphological characteristics ofMazzaellajaponica

2.3 蜈蚣藻屬

2.3.1 亞洲蜈蚣藻(Grateloupiaasiatica) 由Kawguchi[33]首次命名(見圖4、5)。

特征描述：藻體紫紅色，扁壓狀，較小個體高5.5 cm，基部具圓柱形短柄，主枝1～2回羽狀分枝，主枝頂端為兩叉分枝，各葉片末端一般尖細。較大個體高9.5 cm，主枝直立，線形，基部固著器不規(guī)則圓盤狀，羽狀分枝，枝端尖細。藻體內部結構分皮層和髓部，皮層細胞由外向內逐漸變大，5～7層，厚50～70 μm。外皮層細胞近橢圓形或近圓形，3～5層，長3～8 μm，寬2～5 μm。內皮層細胞近橢圓形或多角形，2～3層，長9～17 μm，寬5～10 μm。髓部髓絲縱行分布，寬3～9 μm。

習性：生長在潮間帶石沼中，秋冬季節(jié)成熟。分布于東亞、東南亞及歐洲的法國。

模式標本產地：日本。

樣品編號：20170806008(較小個體)，采集自大連獐子島褡褳島；20170804008(較大個體)，采集自大連獐子島二大灘。

(a.藻體外觀；b.主枝頂端；c.指形小枝；d～e.藻體基部橫切面觀；f～h.皮層細胞；i.基部橫切面髓絲。a.External morphology of a frond; b.Top of the main branches; c.Finger twigs;d～e.Transverse section view of frond base; f～h.Cortical cells; i.Medullary filaments in transverse section at base.)

圖4 亞洲蜈蚣藻(20170806008)的形態(tài)學特征

Fig.4 Morphological characteristics ofGrateloupiaasiatica(20170806008)

(a.藻體外觀；b.基部固著器；c.分枝；d.主枝頂部；e.藻體基部橫切面觀；f～h.皮層細胞；i.基部橫切面示髓絲。a.External morphology of a frond; b.Base fixator; c.Branches; d.Top of main branches; e.Transverse section view of frond base; f～h.Cortical cells; i.Medullary filaments in transverse section at base.)

圖5 亞洲蜈蚣藻(20170804008)的形態(tài)學特征

Fig.5 Morphological characteristics ofGrateloupiaasiatica(20170804008)

2.3.2 鏈狀蜈蚣藻(Grateloupiacatenata) 由Yendo[25]首次命名(見圖6)。

特征描述：藻體紅棕色，高11 cm，主枝線狀，末端尖細，不規(guī)則羽狀分枝，兩側有長短不同的小枝，頂端尖細或生出更小的分枝，基部隘縮。藻體髓部中空，外皮層5層細胞，最外一層細胞近橢圓形，長10～12.5 μm，寬2.5～4 μm，呈柵欄狀整齊排列，向內細胞近圓形或不規(guī)則形，逐漸變大，直徑5～17 μm；內皮層為短圓柱形細胞，底面直徑約3 μm，多垂直于橫切面。

習性：藻體生長于中、高潮帶的巖石上，5—8月為生長發(fā)育期。東亞特有種類。

模式標本產地：日本。

樣品編號：20170805012B，采集自大連獐子島大圈。

2.3.3 青島蜈蚣藻(Grateloupiaqingdaonsis) 由夏邦美[35]首次命名(見圖7)。

特征描述：藻體紫紅色，高13 cm，叢生。主枝直立，扁形，末端叉狀分枝，2～3回羽狀分枝，羽枝長，對生、互生或偏生，排列緊密，向上彎曲如鐮刀狀，羽枝上生有小育枝，分枝末端尖細或兩叉分枝。藻體內部結構分皮層和髓部。皮層細胞8～20層，厚80～150 μm。外皮層細胞4～18層，近橢圓形，長5～10 μm，寬3.5～5 μm。內皮層細胞2～3層，星形、近圓形或不規(guī)則形，長5～15 μm，寬4～11 μm。髓部髓絲交錯分布，長9～67 μm，寬3～5 μm。

習性：生長在低、中潮帶的巖石或沙礫上。

模式標本產地：主模式標本為LI83-446，雌配子體，系1983年7月14日李偉新采自中國山東省青島。

標本編號：20170804015A，采集自大連獐子島東邦。

2.3.4 帶形蜈蚣藻(Grateloupiaturuturu) 由Yamada[26]首次命名(見圖8)。

特征描述：藻體淡紅色，帶淡黃色，黏滑，扁平帶狀，高18 cm，寬5～6.5 cm，基部楔形，有短柄，固著器圓盤狀，藻體邊緣波浪狀。藻體由皮層和髓部組成。皮層細胞由外向內逐漸變大，6～7層，厚50～60 μm。外皮層細胞3層，橢圓形，長5～10 μm，寬3～5 μm；內皮層細胞2～3層，橢圓形，長6～10 μm，寬5～8 μm；中央髓絲垂直于表面分布，寬2～5 μm。

習性：通常在中、高潮帶的巖石上生長，6—8月為成熟期。東亞、美洲、非洲、澳洲和歐洲均有分布。

模式標本產地：日本。

標本編號：20170806017，采集自大連獐子島褡褳島。

(a.藻體外觀；b.小枝基部；c.小枝頂端；d.主枝末端；e.主枝分枝；f.藻體橫切面觀；g～i.皮層細胞。a.External morphology of a frond; b.Branchlets base; c.Top of branchlets; d.End of branchlets; e.Branch of main branches; f.Transverse section view of frond; g～i.Cortical cell.)

圖6 鏈狀蜈蚣藻的形態(tài)學特征

Fig.6 Morphological characteristicsGrateloupiacatenata

(a.藻體外觀；b.基部；c.小育枝；d.部分分枝末端；e.主枝末端；f.藻體橫切面觀；g～h.皮層細胞；i.髓絲。a.External morphology of a frond; b.Base; c.Young branches; d.End of partial branches; f.Transverse section view of frond; g～h.Cortical cells; i.Medullary filaments.)

圖7 青島蜈蚣藻的形態(tài)學特征

Fig.7 Morphological characteristicsGrateloupiaqingdaonsis

(a.藻體外觀；b～c.基部；d～e.藻體邊緣；f～h.藻體縱切面觀。a.External morphology of a frond; b～c.Base; d～e.Margin of frond; f～h.Longitudinal section view of frond.)

圖8 帶形蜈蚣藻的形態(tài)學特征

Fig.8 Morphological characteristicsGrateloupiaturuturu

3 討論

角叉菜屬在遼東半島集中分布在大連的各個海區(qū)，其它的海區(qū)極少。由于其生境差異明顯，即使是同一種變型，其形態(tài)差異也很大，但它們都有相似的內部結構：皮層細胞由外向內逐漸變大，外皮層細胞5～7層，內皮層細胞2～3層；髓部由網(wǎng)狀、稍與表面平行的髓絲組成；四分孢子囊由髓細胞發(fā)育而成。目前在中國已發(fā)現(xiàn)的3種角叉菜(角叉菜、日本角叉菜和擴大角叉菜)的區(qū)別在于：(1)日本角叉菜和擴大角叉菜分枝方式是二叉狀分枝或雙二叉狀分枝，而角叉菜只有二叉狀分枝；(2)日本角叉菜和擴大角叉菜的高(10～15 cm)，縱切面細胞的寬(7～12 μm)和長(7～15 μm)都比角叉菜的大(對應分別是4～10 cm，4～5.5 μm，5～6 μm)[8]。上述關于角叉菜高度和細胞大小的報道與本文中角叉菜的相關描述基本吻合。此外，角叉菜的另一特征——囊果，在藻體各部分都可能生長(基部除外)，一面凹陷，一面凸出[36]。但本次采集的角叉菜未發(fā)現(xiàn)囊果。王宏偉等[27]在2014年對大連水域中采集的日本角叉菜的雌配子進行鑒定，發(fā)現(xiàn)囊果出現(xiàn)在9月—次年3月；10月中旬—11月中旬大連海水平均溫度分別為17.8和13.2 ℃，此間雌配子體上成熟囊果明顯多于其他月份。根據(jù)這一研究結果推測，本次未能采集到帶有囊果的角叉菜可能和采集的月份(本次采集時間為8月上旬)和水溫有關。

角叉菜小型變型由Mikami[18]建立，中國關于角叉菜小型變型的報道很少，僅李熙宜等[37]描述其藻體矮小、2～3 cm、扇形、1～3次近雙叉分枝和四分孢子囊發(fā)育情況與角叉菜原變形相同。本樣品特征基本與Mikami[18]和李熙宜[28]等的相符。在中國北部沿海，角叉菜的外形變化很大，過去都歸入本種中，引起了一些爭議，可能存在如Mikami介紹的不同變型或者屬于不同的物種，希望后續(xù)能結合分子分析進一步明確。

馬澤藻屬和角叉菜屬親緣關系很近[38]，日本馬澤藻分枝無規(guī)則，而角叉菜屬分枝方式則為有規(guī)律的叉狀分枝，且日本馬澤藻表面具熒光、葉片狀。這些外形上的特征可以幫助區(qū)別馬澤藻和角叉菜屬海藻。本文日本馬澤藻的內部結構與張曉明[30]等的基本相符，例如皮層厚50～80 μm，細胞5～7層(本文為6～8層)，外皮層細胞橢圓形，長2～10 μm，寬2～3 μm，(本文為長3～10 μm，寬2～4 μm)，內皮層細胞直徑8～15 μm(本文為長8～13 μm，寬8～10 μm)等。

過去，報道產于亞洲的蜈蚣藻(G.filicina)是一個很常見的種類，但2001年王宏偉等[29]認為是一新種—亞洲蜈蚣藻(G.asiaticaKawaguchi et Wang)，并確認G.filicina在西太平洋和亞洲沒有分布[43]。本次采集到的個體較大的亞洲蜈蚣藻樣品(20170804008)，與文獻[35]所報道的蜈蚣藻(G.filicina)的外形與內部特征相似，差異僅為內皮層細胞大小不同，該文獻報道的內皮層細胞長15～20 μm、寬20～25 μm，而本文樣品的長9～17 μm、寬5～10 μm。本次采集的個體較小的(20170806008)亞洲蜈蚣藻與兩叉蜈蚣藻(G.dichodoma)的特征相似。但戚貴成等(2009)[20]認為兩叉蜈蚣藻在遼寧沿海并無分布，過去報道的應該并入亞洲蜈蚣藻，二者區(qū)別在于亞洲蜈蚣藻主枝 1～2回或 2～3 回羽狀分枝、分枝末端尖細，兩叉蜈蚣藻主枝叉羽狀或叉狀分枝、頂端為兩叉。本文大、小個體的樣品符合王宏偉、戚貴成等[20，24]報道的亞洲蜈蚣藻的特征，故都鑒定為亞洲蜈蚣藻。本文對亞洲蜈蚣藻的內部結構進行了具體描述，但并未發(fā)現(xiàn)其生殖器官。王宏偉等[37]報道采集于4—7月的藻體沒有生殖器官，8月開始出現(xiàn)四分孢子囊、囊果等生殖器官，且生殖器官首先出現(xiàn)在較大個體上。而本文樣品的采集時間在8月初，亞洲蜈蚣藻的生殖器官可能仍在發(fā)育的初期，特征不明顯。

依據(jù)藻體中空的特點，李偉新等[31-32]將蜈蚣藻節(jié)莢變型Grateloupiafilicinaf.lomentaria和中空變型Grateloupiafilicinaf.porracea移出蜈蚣藻屬，另建一新屬——管形藻屬Sinotubimorpha，但WANG 等[33]對蜈蚣藻的節(jié)莢變型、中空變型和管形藻Sinotubimorphacatenata進行形態(tài)學和 rbcL 序列分析后，認為它們?yōu)橥锂惷?，并將它們歸類成蜈蚣藻屬中一個獨立種GrateloupiacatenataYendo(1920) (鏈狀蜈蚣藻)。本文接受WANG 等[33]的觀點，且相關樣品的外部形態(tài)和內部結構特征符合李偉新等[31-32]和WANG 等[33]所描述的蜈蚣藻中空變型、管形藻和鏈狀蜈蚣藻。

關于青島蜈蚣藻的報道非常少，僅《中國海藻志》[35]對其進行了形態(tài)學描述。本文青島蜈蚣藻與文獻[35]描述基本相符，例如：2～3回羽狀分枝，羽枝長，排列緊密，向上彎曲如鐮刀狀，皮層細胞8～22層(本文為8～20層)等。

本文帶形蜈蚣藻樣品的內部結構與文獻[35]描述基本相符，差異主要在藻體大小和顏色方面，文獻報道其藻體可高達40～100 cm、甚至高于100 cm，顏色鮮紅、淡紅或深紅帶綠，本文樣品的藻體高度未達到40 cm且顏色淡紅帶黃。然而，本文帶形蜈蚣藻樣品的這些外部形態(tài)特征與文獻[35]報道的裂葉蜈蚣藻Grateloupialatissima相似。戚貴成[20]等認為中國裂葉蜈蚣藻與新西蘭的帶形蜈蚣藻屬于同一亞群，二者堿基差異為種內差異，并暫時命名其為帶形蜈蚣藻裂葉變形Grateloupiaturuturf.latissima。本文樣品的內部結構和大部分外形特征與文獻[35]中對帶形蜈蚣藻的描述相近，暫命名其為帶形蜈蚣藻，但仍需進一步研究。