北黃海微微型浮游植物的豐度及微微型真核浮游生物分子多樣性的研究

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1、獨創(chuàng)聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含未獲得(逵!塑逡查基絲益墨壁型主塑笪!奎攔亙窒2或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名：竺期葉／肌學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和

2、磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)學(xué)?？梢詫W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。同時授權(quán)中國科學(xué)技術(shù)信息研究所將本學(xué)位論文收錄到《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》，并通過網(wǎng)絡(luò)向社會公眾提供信息服務(wù)。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書)學(xué)位論文作者簽名：I鉚簽字眺1年6月舌日導(dǎo)師簽字：簽字日期．研年石月莎日北黃海微微型浮游植物豐度和微微型真核浮游生物分子多樣性研究第一章海洋微微型浮游植物研究概況微微型浮游植物(Picophytoplall

3、hon)，即粒徑大小介于O．22～3．Opm的浮游植物，是迄今發(fā)現(xiàn)最小的一類光合自養(yǎng)生物，在世界各個海域中廣泛存在【l】。微微型浮游植物的主要類群有原綠球藻(尸廠oc乃如加∞cc瑚，簡稱Pro)、聚球藻(15咖Pc辦DcDcc淞，簡稱Syn)和微微型真核浮游植物(Picoeul(ar)rote，簡稱Eul()3類。根據(jù)藻膽素組分的不同，又可將聚球藻分成富含藻紅素的聚球藻(Phycoeryt塒n-rich，PE)和富含藻藍(lán)素的聚球藻(PhycocyaIlin—rich，PC)12J兩類。聚球藻(O．

4、6．1．6岬)對低溫較不敏感，并且可以利用多種營養(yǎng)鹽，在緯度較高，水深較淺的海域和河口中廣泛分布【3】。原綠球藻細(xì)胞極小(O．54．O．67岬)【41，因而比表面積大。Pro含有獨特的色素二乙烯基葉綠素(divinyl—chlorophyUa，b)【51，也是唯一利用該種色素作主要光合色素的野生型物種。由于二乙烯基葉綠素的吸收光譜峰值比正常葉綠素吸收峰值紅移8．10衄，因此能利用極弱的光進行高效的光合作用【6】。此外，Pro還能利用濃度很低的營養(yǎng)鹽。原綠球藻的PsII天線蛋白類似于IsiA蛋白，即

5、使在缺鐵條件下也可以表達(dá)【_71，因而對鐵的需求量很小。由于其具有上述特點，故而原綠球藻一般分布在南北緯400之間的大洋中，在寡營養(yǎng)熱帶、亞熱帶大洋海區(qū)等營養(yǎng)鹽含量較低的海域是浮游植物的優(yōu)勢種群。微微型真核浮游植物泛指直徑<3岬的所有真核浮游植物類群，物種組成非常復(fù)雜，多樣性豐富，分布比原綠球藻和聚球藻更為廣泛。微微型浮游植物是海洋浮游生物群落的重要組成部分，對推動海洋生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動，維持海洋生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定等方面起著非常重要的作用【8】。通過研究不同海域微微型浮游植物的時空變化特征可以

6、獲知其分布規(guī)律及其與環(huán)境影響因子之間的關(guān)系，并進而研究人類活動對海洋生態(tài)環(huán)境的影響以及全球變暖與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系【9】。1原綠球藻(尸加c辦J『D加cDec擾s，Pro)原綠球藻是目前已知的最小的放氧光合自養(yǎng)原核生物，在20世紀(jì)80年代末90年代初才得以發(fā)現(xiàn)并定名。由于原綠球藻的生態(tài)、生理和系統(tǒng)發(fā)育地位極其重要，北黃海微微型浮游植物豐度和微微型真核浮游生物分子多樣性研究一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就成為研究熱點之一。在十幾年內(nèi)，Pro的分布、種群動態(tài)、生長率和生產(chǎn)力、以及系統(tǒng)發(fā)育地位、細(xì)胞生理生化特點等各個方面研究均取

7、得了較大進展。原綠球藻最早發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)80年代，Chisholm等于1988年【lo】在對北大西洋和太平洋浮游植物進行研究時發(fā)現(xiàn)在真光層底部有一種細(xì)胞體積極小但數(shù)量極大，能夠發(fā)弱紅色熒光的球狀或棒狀細(xì)胞，其細(xì)胞色素為類似葉綠素a的色素。通過純化培養(yǎng)后Cllisholm等人于1992年【ll】將其命名為mc辦面陽cDcc搬聊口，f力淞。此后，Pro的研究引起了浮游生物研究者的極大興趣，并在短短數(shù)年內(nèi)獲取了關(guān)于其分布、動態(tài)生理和進化等等方面的大量資料。Pro廣泛分布在熱帶、亞熱帶、溫帶大洋海域和邊緣

8、海以及海灣中，在亞極地海域也有分布，但細(xì)胞豐度較低(103個mL‘1)。然而，在寡營養(yǎng)大洋海區(qū)，Pr0卻在數(shù)量上占優(yōu)勢，并且在碳生物量上也占相當(dāng)大的比重。C鋤pbell等人【8】在北太平洋ALOHA站研究發(fā)現(xiàn)，80％以上的原核碳生物量是由Pro提供的；Georicke和W色lschmeycr【12】通過對馬尾藻海研究發(fā)現(xiàn)，Pro貢獻了葉綠素生物量的30％以上，并提供25％以上的初級生產(chǎn)力；Billder等【13】得出結(jié)論，在赤道太平洋中部，總光合生物量的27％～41％由Pro提供；