王清華 宋會(huì)銀 劉旭東 胡征宇 劉國(guó)祥

(1. 太原師范學(xué)院生物系, 晉中 030619; 2. 中國(guó)科學(xué)院海洋研究所海洋生態(tài)與環(huán)境科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 青島 266071; 3. 山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院, 太原 030006; 4. 中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所中國(guó)科學(xué)院藻類(lèi)生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 武漢 430072)

單星藻屬CoelastrellaChodat隸屬于綠藻綱Chlorophyceae環(huán)藻目Sphaeropleales柵藻科Scenedesmaceae空星藻亞科Coelastroideae, 屬內(nèi)植物多為單細(xì)胞或聚合群體, 常附生于干燥或潮濕的石塊、墻壁或樹(shù)皮表面等氣生和亞氣生環(huán)境, 有時(shí)也可見(jiàn)于淡水水體。單星藻屬主要的形態(tài)特征是細(xì)胞呈球形、橢球型或呈紡錘形, 細(xì)胞壁具一端或兩端頂點(diǎn)增厚, 多數(shù)細(xì)胞壁表面具規(guī)則的縱向分布的肋紋, 但部分種類(lèi)肋紋僅在掃描電鏡下可見(jiàn), 而在光鏡下并不明顯。

單星藻屬植物具有共性特征, 即在自然生長(zhǎng)后期或是在高鹽、高光等脅迫條件下, 藻細(xì)胞極易積累類(lèi)胡蘿卜素和油脂而變?yōu)槌赛S色至磚紅色外觀,主要積累的類(lèi)胡蘿卜素有角黃素、蝦青素、葉黃素、紫黃素和金盞花黃質(zhì)等[1,2]。近年來(lái), 大量新發(fā)現(xiàn)的單星藻藻株被應(yīng)用于生理學(xué)研究。有研究表明, 一株分離于中國(guó)臺(tái)灣南部熱帶地區(qū)能耐受高溫環(huán)境的單星藻藻株Coelastrellasp. F50, 其積累類(lèi)胡蘿素的含量可占細(xì)胞干重的4%以上[3]。藻株Coelastrellasp. M60在3%的NaCl鹽脅迫條件下, 細(xì)胞積累油脂含量可占細(xì)胞干重的37%以上[4]。除了在天然抗氧化劑、食品色素和生物油脂等生物質(zhì)生產(chǎn)方面的優(yōu)勢(shì), 該類(lèi)群在生物水環(huán)境監(jiān)測(cè)、水體營(yíng)養(yǎng)鹽去除、金納米粒子生物合成和工業(yè)廢氣再利用等方面研究均有良好表現(xiàn)[5—8]。然而, 目前關(guān)于該類(lèi)群的基礎(chǔ)分類(lèi)學(xué)研究卻相對(duì)薄弱, 致使許多新分離的有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的藻株無(wú)法得到準(zhǔn)確的物種鑒定和命名。藻株命名的混淆與雜亂, 也使得類(lèi)似的生理學(xué)研究間缺乏可比性, 阻礙了這些優(yōu)質(zhì)藻種資源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用。

單星藻屬最初由Chodat建于1922年, 以肋紋單星藻Coelastrella striolata為模式種[9]。其后, 經(jīng)過(guò)多次分類(lèi)學(xué)變更, 目前被置于柵藻科空星藻亞科[10]。屬內(nèi)成員主要包括原單星藻屬OriginalCoelastrella和原擬螺翼藻屬OriginalScotiellopsis成員。擬螺翼藻屬Scotiellopsis最初由Vinatzer建于1975年,以紅色擬螺翼藻Scotiellopsis rubescens為模式種[11]。1981年P(guān)un?ochá?ová和Kalina對(duì)該屬進(jìn)行修訂, 將許多螺翼藻屬(ScotiellaFritsch)中以似親孢子繁殖的個(gè)體轉(zhuǎn)移至此屬。他們的研究最先闡明單星藻屬與擬螺翼藻屬可能具有較近的親緣關(guān)系, 兩個(gè)屬間最主要的形態(tài)區(qū)別僅僅是細(xì)胞形狀不同(單星藻屬呈球形或?qū)挋E球型, 擬螺翼藻屬多呈紡錘形)及在單星藻屬中不存在頂點(diǎn)增厚[12]。1998年, Hanagata首次基于18S rDNA分子數(shù)據(jù)對(duì)擬螺翼藻亞科Scotiellocystoideae進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析, 發(fā)現(xiàn)單星藻屬與擬螺翼藻屬在系統(tǒng)發(fā)生上與柵藻類(lèi)群較近, 至此二者由小球藻科轉(zhuǎn)移至柵藻科[13]。關(guān)于二者間的關(guān)系一直以來(lái)都有爭(zhēng)論, 依據(jù)傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)分類(lèi)方法,普遍認(rèn)為二者是不同的屬[14]。但是2013年, 捷克藻類(lèi)學(xué)家Kaufnerová和Eliá?對(duì)該類(lèi)群18S rDNA及ITS2二級(jí)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析, 證明了擬螺翼藻屬的模式種紅色擬螺翼藻與單星藻類(lèi)群在系統(tǒng)發(fā)生上無(wú)法區(qū)分, 二者合并后, 目前認(rèn)為擬螺翼藻屬是單星藻屬的異名[15]。

我國(guó)對(duì)單星藻屬的關(guān)注較晚, 宋會(huì)銀[16]最先在2015年報(bào)道在我國(guó)分離到單星藻藻株, 發(fā)現(xiàn)2個(gè)中國(guó)新記錄種(塞班單星藻Coelastrella saipanensis和紅色單星藻Coelastrella rubescens)。其后作者對(duì)我國(guó)的單星藻類(lèi)群做過(guò)初步調(diào)查, 共發(fā)現(xiàn)3個(gè)新種(耐熱單星藻Coelastrella thermophila、英山單星藻Coelastrella yingshanensis及薄壁單星藻Coelastrella tenuitheca), 2個(gè)新變種(紅色單星藻卵形變種Coelastrella rubescensvar.oocystiformis和耐熱單星藻球形變種Coelastrella thermophilavar.globulina),另有1個(gè)中國(guó)新記錄種(卵形單星藻Coelastrella oocystiformis)[17]。此外, 作者也發(fā)表了塞班單星藻的葉綠體基因組數(shù)據(jù)[18]。本研究于我國(guó)重慶縉云山和河南周口地區(qū)采集到2株單星藻藻株, 經(jīng)形態(tài)學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育學(xué)鑒定為一新種, 命名為重慶單星藻Coelastrella chongqingensissp. nov.。

1 材料與方法

1.1 樣本的采集與培養(yǎng)

本研究所用藻株分別采集于河南周口及重慶縉云山。河南周口藻株FACHB-3314以無(wú)菌BG11平板置于空氣下12h后, 帶回實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)分離獲得。重慶縉云山藻株FACHB-3315分離于陰暗區(qū)潮濕石頭表面, 以刀片直接刮取樣品, 放于離心管后帶回實(shí)驗(yàn)室經(jīng)平板涂布法分離獲得。分純后的藻株置于25℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng), 光照強(qiáng)度為 30 μmol/(m2·s)左右。

1.2 藻株形態(tài)特征觀察

本研究光學(xué)顯微圖片主要采集于Olympus BX53(Olympus Cop, 日本)光學(xué)顯微鏡, 分別用明場(chǎng)(Bringt field, BF)、微分干涉(Differentical interference contrast, DIC)模式和熒光顯微技術(shù)(Epifluorescence microscopy, EFM), 觀察藻株的細(xì)胞形態(tài),用印度墨水負(fù)染, 確認(rèn)藻株是否具膠被。

掃描電鏡制樣選取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的細(xì)胞, 先用2.5%戊二醛固定, 再經(jīng)乙醇梯度脫水后用臨界點(diǎn)干燥儀干燥樣品, 后經(jīng)細(xì)胞噴金, 用Hitachi S-4800掃描電鏡(Hitachi High-Technologies, 日本)觀察[18]。

透射電子顯微鏡制樣選取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞, 分別經(jīng)2.5%戊二醛及1%鋨酸固定后, 再用1%的醋酸鈾過(guò)夜處理樣品。經(jīng)過(guò)一系列濃度的乙醇梯度脫水, 在包埋劑內(nèi)包埋, 固化后用Leica uc7超薄切片機(jī)(Wetzlar, 德國(guó))切片, 厚度為70 nm。用2% 醋酸鈾-枸櫞酸鉛雙染色, 最后用透射電鏡(Hitachi High-Technologies, 日本)觀察[19]。

1.3 基因組DNA獲取及單分子標(biāo)記擴(kuò)增

取培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的藻株于2 mL凍存管中,用磷酸鹽緩沖液(PBS pH=7.0)洗滌3次, 加入0.4 mL的磷酸鹽緩沖液和適量的玻璃珠(d=0.5 mm), 用MiniBeadBeater(Model607EUR, 美國(guó))震蕩3min(分3次, 每次1min)以破碎細(xì)胞。之后, 使用植物基因組小量制備試劑盒(AxyPrep, 蘇州, 中國(guó))提取基因組DNA。

18S rDNA擴(kuò)增采用引物對(duì)18A: 5′-AACCTG GTTGATCCTGCCAGT-3′; 18B: 5′-TGATCCTTCT GCAGGTTCACCTAC-3′[20]。ITS序列擴(kuò)增采用引物對(duì)NS7: 5′-GGCAATAACAGGTCTGT-3′[21];LR1850: 5′-CCTCACGGTACTTGTTC-3′。tufA基因擴(kuò)增采用引物對(duì)tufAF: 5′-TGAAACAGAAMAW CGTCATTATGC-3′;tufAR: 5′-CCTTCNCGAAT MGCRAAWCGC-3′[22]。PCR產(chǎn)物經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)后送測(cè)序公司測(cè)序(擎科生物, 武漢)。測(cè)序結(jié)果使用ContigExpress Project 進(jìn)行拼接[23], 并手動(dòng)校正, 經(jīng)校正后的序列提交至GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.4 系統(tǒng)發(fā)育學(xué)分析

從GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得柵藻類(lèi)群近緣序列,18S rDNA和ITS序列登錄號(hào)及藻株信息示于表 1。序列比對(duì)使用軟件Mafft7.0[24], 比對(duì)后的數(shù)據(jù)集使用MEGA 6.0[25]手工裁剪校正。序列拼接串聯(lián)使用軟件SequenceMatrix[26], 使用MEGA 6.0和Bioedit 7.0[27]進(jìn)行堿基組成分析、堿基轉(zhuǎn)換與顛換的比率分析等。序列飽和度檢驗(yàn)利用軟件DAMBE[28]。系統(tǒng)發(fā)育分析主要采用最大似然法(Maximum likelihood, ML)和貝葉斯算法(Bayesian Inference, BI)。ML法使用IQ-TREE web server[29]完成。BI法則選擇使用MrBayes 3.2.1完成[30]。貝葉斯分析運(yùn)行3000000代, 每1000代取樣一次, 分析達(dá)到平穩(wěn)(標(biāo)準(zhǔn)誤差＜0.01)則運(yùn)行結(jié)束。

表1 下載自GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)中的近緣藻株序列(18S rDNA和 ITS)信息Tab. 1 Strains whose sequences (18S rDNA & ITS) were downloaded from the GenBank

續(xù)表1

2 結(jié)果

2.1 形態(tài)學(xué)描述及新種確認(rèn)

營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞多為單細(xì)胞, 幼期細(xì)胞多呈橢球型,少數(shù)卵形或不規(guī)則球形, 細(xì)胞大小約(6—9) μm×(5—7) μm, 一個(gè)周生片狀色素體(圖 1A和1B)。成熟細(xì)胞多呈球形或橢球型, 直徑約8—14—(18) μm(圖 1C)。色素體周生, 具一個(gè)明顯蛋白核, 并隨細(xì)胞成熟逐漸碎片化。細(xì)胞通常具一至多個(gè)液泡。多通過(guò)形成2—4—8—16個(gè)似親孢子進(jìn)行無(wú)性生殖(圖 1D—F), 有性生殖未觀察到。老化細(xì)胞的細(xì)胞壁增厚, 細(xì)胞內(nèi)逐漸積累類(lèi)胡蘿卜素而變?yōu)榇u紅色(圖 1G、1H), 印度墨水染色后顯示細(xì)胞外無(wú)膠被(圖 2I)。掃描電鏡照片顯示該種細(xì)胞壁近似光滑或僅具細(xì)微皺紋(圖 2A和2B), 不具有單星藻屬典型的縱向分布的肋紋。透射電鏡顯示周生色素體具一個(gè)明顯蛋白核(圖 3A、3C—E)及若干淀粉粒(圖 3B),蛋白核外裹有2個(gè)厚淀粉鞘(圖 3A、3C—E)。老化細(xì)胞的細(xì)胞壁增厚, 并富集大量溶有類(lèi)胡蘿卜素的油滴(圖 3F)。

圖1 重慶單星藻普通光學(xué)顯微照片(標(biāo)尺=5 μm)Fig. 1 Light micrographs of Coelastrella chongqingensis sp. nov.(Scale bar=5 μm)

圖2 重慶單星藻掃描電鏡照片(標(biāo)尺=2 μm)Fig. 2 The SEM images of Coelastrella chongqingensis sp. nov.(Scale bar=2 μm)

圖3 重慶單星藻透射電鏡照片(標(biāo)尺=2 μm)Fig. 3 The TEM images of Coelastrella chongqingensis sp. nov.(Scale bar=2 μm)

Coelastrella chongqingensis Wang Q H, Song H Y& Liu G X sp. nov. Fig. 1—3.

Description.Vegetative cells are solitary, with approximately smooth cell walls or only slightly wrinkled. Young cells are mostly ellipsoidal or oval, a few near-spherical, blunt end and a parietal chloroplast,measure (6—9) μm×(5—7) μm. Mature cells are mostly spherical or ellipsoidal, 8—14—(18) μm. The chloroplast is parietal with a distinct pyrenoid (coated with 2 thick starch envelope), fragmenting as cells age. Cells usually have one or more vacuoles. Aged cells accumulate carotenoids and turn brick red.Asexual reproduction occurs by 2—4—8—16 autospores. Sexual reproduction was not observed.The SEM images explained the approximately smooth cell wall surface.

This species differs fromC. tenuithecaby the ellipsoidal and ovoid cell shape in young age, and differs fromC. vacuolataby the independent phylogenetic position based on 18S+ITS andtufAgene phylogeny.

Holotype.HBI SHY432, March 2014, growing on the surface of moist stone in the dark, leg. Huiyin Song.

Authentic culture.Culture strain FACHB-3315 is deposited at FACHB (http://algae.ihb.ac.cn/).

Type locality.Jinyun mountain, Chongqing Municipality (29°50′22″N—106°23′18″E).

Habitat.Aerial or sub-aerial habitat such as wet stone surfaces.

Distribution.Chongqing & Zhoukou, China.

Etymology.The species epithet ‘chongqingensis’(fem. adj.) refers to the type locality Chongqing Municipality

營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞多為單細(xì)胞, 細(xì)胞壁近似光滑, 不具有單星藻屬典型的縱向分布的肋紋。幼期細(xì)胞多呈橢球型或卵形, 少數(shù)近似球形, 末端鈍圓, 一個(gè)周生片狀色素體, 細(xì)胞大小約(6—9) μm×(5—7) μm。成熟細(xì)胞多呈球形或橢球型, 直徑約8—14—(18) μm。色素體周生具一個(gè)明顯蛋白核, 蛋白核外裹有厚淀粉鞘, 色素體隨細(xì)胞成熟逐漸碎片化。細(xì)胞通常具一至多個(gè)液泡。多通過(guò)形成2—4—8—16個(gè)似親孢子進(jìn)行無(wú)性生殖, 有性生殖未觀察到。

該種與近緣種薄壁單星藻相比, 幼期細(xì)胞多呈現(xiàn)橢球型或卵形, 薄壁單星藻幼期細(xì)胞多呈圓球狀。與液泡單星藻相比, 該種具有獨(dú)立的系統(tǒng)發(fā)育學(xué)位置(基于18S+ITS及tufA序列)。

正模標(biāo)本: 甲醛固定標(biāo)本HBI SHY432保藏于中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所, 標(biāo)本采集于陰暗處潮濕石頭表面, 采集人宋會(huì)銀。

培養(yǎng)標(biāo)本: 編號(hào)FACHB-3315, 保藏于中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所淡水藻種庫(kù)。

模式標(biāo)本產(chǎn)地: 重慶縉云山(29°50′22″N—106°23′18″E)。

生境: 附生于潮濕石頭表面等氣生、亞氣生環(huán)境。

分布: 中國(guó)重慶、河南周口等地。

詞源學(xué): 新種主要基于樣品采集地命名。

2.2 系統(tǒng)發(fā)育學(xué)分析

基于18S+ITS序列系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果示于圖 4,序列比對(duì)產(chǎn)生包含53條序列的數(shù)據(jù)集, 經(jīng)手動(dòng)刪除空位后得到長(zhǎng)度1878 bp的矩陣, 其中包含保守位點(diǎn)1545 bp(82.27%), 可變位點(diǎn)332 bp(17.68%), 簡(jiǎn)約信息位點(diǎn)265 bp(14.11%)。堿基組成分析結(jié)果顯示平均的堿基組成為A=25.44%, G=27.04%, C=21.33%,T=26.19%, AT含量(51.65%)。系統(tǒng)樹(shù)重建選取4個(gè)水網(wǎng)藻科成員作為外類(lèi)群。

圖4 基于18S rDNA和ITS序列聯(lián)合構(gòu)建的柵藻科系統(tǒng)樹(shù)Fig. 4 Phylogenetic tree of Scenedesmaceae based on 18S+ITS sequences

基于tufA基因的系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果示于圖 5,序列比對(duì)產(chǎn)生包含40條序列的數(shù)據(jù)集, 經(jīng)手動(dòng)刪除空位后得到長(zhǎng)度736 bp的矩陣, 其中包含保守位點(diǎn)488 bp(66.3%), 可變位點(diǎn)248 bp(33.7%), 簡(jiǎn)約信息位點(diǎn)206 bp(27.99%)。堿基組成分析結(jié)果顯示平均的堿基組成為A=36.68%, G=19.84%, C=13.86%,T=29.62%, AT含量(66.98%)高于GC含量(33.70%)。系統(tǒng)樹(shù)重建選取2個(gè)水網(wǎng)藻科成員作為外類(lèi)群。

圖5 基于葉綠體tufA基因構(gòu)建的柵藻科系統(tǒng)樹(shù)Fig. 5 Phylogenetic tree of Scenedesmaceae based on tufA gene

18S+ITS序列系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果表明, 單星藻屬與星網(wǎng)藻屬AsterarcysComas (即廣義單星藻分支Coelastrella sensu lato)在柵藻科內(nèi)能夠形成獨(dú)立單系分支, 且分支獲得較高的支持值(100/1)。原單星藻屬OriginalCoelastrella與原擬螺翼藻屬OriginalScotiellopsis聚為一支共同構(gòu)成核心單星藻分支, 并獲得較高的支持值(99/1)。本研究所提供2株重慶單星藻藻株(FACHB-3315和FACHB-3314)與液泡單星藻具有較近的親緣關(guān)系, 且二者在形態(tài)學(xué)上也較為相似, 即細(xì)胞壁不具有核心單星藻類(lèi)群典型的縱向肋紋。此外, 薄壁單星藻也具有類(lèi)似的形態(tài)型, 但三者在系統(tǒng)樹(shù)中并未形成單系分支, 而形成并系類(lèi)群?；谌~綠體tufA基因的系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果與18S+ITS序列分析結(jié)果基本一致, 同樣表明單星藻屬與星網(wǎng)藻屬成姐妹類(lèi)群, 星網(wǎng)藻屬位于廣義單星藻屬分支基部。此外, 重慶單星藻與液泡單星藻具有最近的親緣關(guān)系, 二者形成姐妹分支, 進(jìn)一步與薄壁單星藻聚為一支且具有較高的分支支持值(95/0.96), 三者在單星藻屬內(nèi)形成單系分支并代表了單星藻屬的第三種形態(tài)型, 因此, 基于tufA基因的系統(tǒng)發(fā)育研究結(jié)果與形態(tài)學(xué)特征更為吻合。

3 討論

廣義單星藻分支Coelastrella sensu lato概念最初是由捷克藻類(lèi)學(xué)家Kaufnerová 和Eliá?基于18S rDNA序列的系統(tǒng)發(fā)育研究結(jié)果提出的[15]。其中主要包含核心單星藻分支“Core”Coelastrella及部分邊界類(lèi)群, 及星網(wǎng)藻屬模式種四細(xì)胞星網(wǎng)藻Asterarcys quadricellulare。其中核心單星藻分支則主要包括原單星藻屬OriginalCoelastrella和原擬螺翼藻屬OriginalScotiellopsis。作者前期對(duì)廣義單星藻分支的研究, 確定了該分支實(shí)際包含了原柵藻科內(nèi)5個(gè)屬的成員, 并對(duì)應(yīng)了至少4種形態(tài)型。第一種形態(tài)型(Morphotype 1)主要指原單星藻屬的形態(tài)型,細(xì)胞球形或?qū)挋E球型, 沒(méi)有或很少出現(xiàn)細(xì)胞頂點(diǎn)增厚, 細(xì)胞壁縱向肋紋多達(dá)16—40個(gè); 第二種形態(tài)型(Morphotype 2)指原擬螺翼藻屬和伊那藻屬EnallaxPascher形態(tài), 細(xì)胞紡錘形或檸檬狀, 具頂點(diǎn)增厚, 肋紋數(shù)一般較少約4—12(20)個(gè)。第三種形態(tài)型(Morphotype 3)則主要指液泡單星藻、薄壁單星藻及重慶單星藻的形態(tài), 細(xì)胞壁近似光滑或僅具細(xì)微網(wǎng)紋, 無(wú)單星藻屬典型的縱向肋紋。第四種形態(tài)型指星網(wǎng)藻屬形態(tài)型, 即四細(xì)胞群體, 群體外具膠被[17]。

重慶單星藻最明顯的形態(tài)特征是細(xì)胞壁不具典型的縱向肋紋, 接近單星藻屬的第三種形態(tài)型,掃描電鏡中細(xì)胞壁出現(xiàn)的細(xì)密皺紋推測(cè)是由于制樣過(guò)程的細(xì)胞壁失水皺縮形成的, 不作為典型特征予以討論。重慶單星藻與近緣種薄壁單星藻的形態(tài)區(qū)別, 主要為薄壁單星藻幼期或成熟細(xì)胞均呈圓球狀[17], 而重慶單星藻幼期細(xì)胞多呈橢球型或卵形,成熟細(xì)胞呈橢球形或圓球形。重慶單星藻與液泡單星藻的形態(tài)區(qū)別主要表現(xiàn)為, 液泡單星藻細(xì)胞壁具細(xì)微網(wǎng)紋[31,32], 而重慶單星藻未見(jiàn)規(guī)則網(wǎng)狀細(xì)紋。

根據(jù)前人的研究, 星網(wǎng)藻屬位于廣義單星藻屬分支內(nèi)部[15], 因此星網(wǎng)藻屬的成立一直以來(lái)都有所爭(zhēng)議。本研究基于18S+ITS序列的系統(tǒng)發(fā)育研究結(jié)果表明, 單星藻屬與星網(wǎng)藻屬確實(shí)具有較近的親緣關(guān)系, 與之前研究結(jié)果中單星藻屬與星網(wǎng)藻屬呈多系分布[15]略有不同的是, 在本研究中星網(wǎng)藻屬與單星藻屬互相分離形成獨(dú)立分支, 該結(jié)果與tufA基因的系統(tǒng)發(fā)育研究結(jié)果更為一致, 與形態(tài)學(xué)特征也較為吻合(因星網(wǎng)藻為四細(xì)胞群體, 群體外具膠被, 而目前所發(fā)現(xiàn)的所有單星藻均不具膠被)。因此, 上述結(jié)果進(jìn)一步支持四細(xì)胞星網(wǎng)藻從廣義單星藻分支中獨(dú)立成屬。在18S+ITS系統(tǒng)樹(shù)中重慶單星藻與另外兩種細(xì)胞壁相對(duì)光滑的物種液泡單星藻、薄壁單星藻未形成單系分支, 而形成并系類(lèi)群。但是在tufA基因的系統(tǒng)樹(shù)中三者形成單系分支, 代表了單星藻屬的第三種形態(tài)型。鑒于核基因18S rDNA和ITS序列在該類(lèi)群系統(tǒng)發(fā)育研究中的局限性[17,33,34],推測(cè)近緣分支拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可能較易隨序列增減而出現(xiàn)變動(dòng)。因?yàn)? 對(duì)于柵藻類(lèi)群, 18S序列往往過(guò)于保守, 所含有效系統(tǒng)發(fā)育信息位點(diǎn)較少, 而ITS序列變異度過(guò)高, 序列較易達(dá)到突變飽和, 也不適于科級(jí)別的系統(tǒng)發(fā)育分析, 但I(xiàn)TS序列在屬及屬以下水平具有較高的分辨率, 可作為區(qū)分種和亞種的有力證據(jù)。而葉綠體tufA基因因有效系統(tǒng)發(fā)生信號(hào)較多,系統(tǒng)樹(shù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定, 可作為該類(lèi)群更有效的系統(tǒng)發(fā)生重建手段。

基于以上形態(tài)學(xué)和系統(tǒng)發(fā)育研究結(jié)果, 本研究建議將采集于重慶縉云山的單星藻作為1個(gè)新種提出, 命名為重慶單星藻Coelastrella chongqingensissp. nov., 該新種的發(fā)現(xiàn)擴(kuò)充了單星藻屬第三種形態(tài)型的物種組成。鑒于利用形態(tài)特征鑒定此類(lèi)單細(xì)胞球狀綠藻時(shí), 可供區(qū)分的特征較少且在不同培養(yǎng)狀態(tài)下還存在一定的形態(tài)可塑性, 對(duì)于該類(lèi)群的物種水平鑒定, 建議將ITS和tufA分子數(shù)據(jù)作為更可靠的鑒定依據(jù)。