1、Haptophyceae） 的情况仍有出现7, 8。而我国对定鞭金藻的分类比较不统一，如胡鸿钧等9已将 定鞭金藻独立为一门，但王立等10仍将定鞭金藻纲中的三毛金藻属（Primnesium）和等鞭金藻属（Isochrysis）归于金藻门，对于巴夫藻类群的归属问题在藻类学著名专著中国淡水藻类系统、分类和生态中也未曾收录9。颗石藻目微藻 种群数量与定鞭金藻纲很接近，但 4 目分类已经应用了 30 多年，因此上述分类 仍旧是当前的分类基础6（如图 2 所示）。图 2 定鞭金藻系统分类示意图Fig.2 Schematic diagram for systematic classification of
2、Haptophyta2、定鞭金藻的研究现状（Research Status of Haptophytes）2.1 定鞭金藻的代表性物种（Typical Species of Haptophytes） 定鞭金藻门下属两个纲，共5个目。其共有特点是：单细胞或群体，具周质膜，有2条等长的鞭毛（及一条顶鞭丝），色素体2个，带状，有的细胞壁具有碳 酸钙小片。生殖时细胞纵裂，或产生2条鞭毛的游动孢子。在淡水或海水中都有 分布种类。巴夫藻目和定鞭金藻目的主要区别是前者的鞭毛是不规则的，且含有 眼壶（eyespot）及类瘤体结构（knob-like body），同时，二者的分子生物学差异 也得到了证实6。巴夫
3、藻目的代表性物种是绿色巴夫藻（Pavlova viridis）和路氏 巴夫藻（Pavlova lutheri），其典型特征是定鞭丝不能弯曲，而定鞭金藻目如小定 鞭金藻（Prymnesium parvum）和三毛金藻（Prymnesium parvum Cater）的定鞭丝 可以弯曲，且较发达，这对其占据优势的生态位有重要作用。定鞭丝极度退化的两个类群是颗石藻目和等鞭金藻目微藻，前者的原生质外有鳞片，如赫氏颗石藻（Emiliania huxleyi）和钙板金藻（Calcidiscus leptoporus）；而后者的细胞裸露， 原生质外无鳞片，鞭毛等长，如等鞭金藻（Isochrysis zhan
4、jiangesis，Isochrysis Parke 等）和叉鞭金藻（Dicrateria zhanjiangesis，Dicrateria inornata，Dicrateria Parke 等）。棕囊藻属最早由Hariot于1892年在Pouchet发现，目前主要将其分为6类： Phaeocystis pouchetii、Phaeocystis globosa、Phaeocystis scrobiculata、Phaeocystis antarctica、Phaeocystis cordata、Phaeocystis Jahnii11，主要分布于南、北两极及 寒、温带12（如图3所示，图片
5、来源于NCBI数据库13）。其中，路氏巴夫藻、等鞭金藻是主要的海洋经济微藻14。12A BCD EA.1&2 路氏巴夫藻 Pavlova lutheri；B.1&2 小定鞭金藻 Prymnesium parvum；C. Coccolithophore sp.；D.1 等鞭金藻 Isochrysis、2 叉鞭金藻 Dicrateria；E.1 Phaeocystis sp. Cells、2 Phaeocystis globosa图 3 定鞭金藻的代表性物种Fig.3 The typical species of Haptophytes2.2 定鞭金藻有害藻华的毒理学机制及其他环境效应（Toxic
6、ological Mechanismson Harmful Algae Blooms for Haptophytes and Other Environmental Effects）2.2.1 有害藻华有害藻华（Harmful Algae Blooms，HABs）事件通常发生于低海拔的上升流 区域（upwelling regions）15，是由近海藻类种群密度过高而致，且常伴随着毒 素的释放。这会造成当地生态破坏，经济受损，同时会对旅游业养殖业及水域 管理造成不可估量的损失16。自 Chrysochromulina polylepis 藻华首次（1988 年） 在欧洲爆发以来，人们开始了对 H
7、ABs 的关注17。有害藻华的发生，主要是绿藻门（Chlorophyta）蓝藻门（Cyanophyta） 硅藻门（Bacillariophyta）、金藻门（Chyosophyta）、定鞭金藻门（Haptophyta）和 甲藻门（Pyrrophyta）的代表性物种单独或混合作用的结果。其中，铜绿微囊藻（ Microcystis aeruginosa ）、 鱼 腥 藻 （ Anabaena sp. ）、 汉 氏 菱 形 藻 （ Nitzschia hantzschiana ）、 小 等 刺 硅 鞭 藻 （ Dictyocha fibula ）、 小 定 鞭 金 藻 （ Prymnesium par
8、vum）和薄甲藻（Glenodinium pulvisculus）是六大门类的代表性物种18。对各 代表性藻类进行研究，是实现有害藻华防治的理论依据，也是海洋微型生物生态 学在海洋环境研究及全球气候变化监测等领域的重要内容之一。2.2.2 有害藻华的爆发及毒理学机制 藻华发生时的有害性主要有两种情况：释放毒性物质或因藻群繁殖而大量消耗 水 体 的 溶 解 氧 19 。 据 报 道 显 示 ， 颗 石 藻 （ Emiliania huxleyi 和 Calcidiscus leptoporus）和棕囊藻（Phaeocystis sp.：P. pouchetii-北极洲，P. globosa-热带
9、和亚 热带海域和 P. Antarctica-南极洲）是有害藻华爆发的主要定鞭金藻类群15, 20。通 常认为，有害藻华的发生与光照和温度21-23、盐度22, 24、N/P 浓度与比例23, 25-29 有关，甚至还会受水体中病毒数量、活性等的影响30。目前，对棕囊藻有害藻华的爆发研究比较深入。该藻自身具有毒性，危害较 大。首先，该藻球形群体外围具有一层柔软的胶质被且藻体含多糖，当大量繁殖 形成赤潮时，含胶质和糖的藻体便紧紧贴在鱼鳃上。影响鱼的呼吸和摄食，致使 鱼类窒息，缺氧而死亡。其次，该藻巨大的生物量（尤其是黎明和傍晚时）可造 成水体缺氧导致灾害。再加上藻体和藻细胞死亡腐烂后会产生溶血毒
10、素等有毒物 质，对水体环境的破坏将持续一定时间，严重时会导致鱼类大面积死亡，尤其对 网箱养殖和对虾育苗危害更大。2012 年，南极海域出现大面积海藻爆发，美国 宇航局“大地”卫星上搭载的 Modis 设备拍摄到数张图像。科学家分析造成这次事故的主要是棕囊藻31 。研究较多的另一有害藻华爆发种是小定鞭金藻（P.parvum）。研究表明，其生长和爆发与生态环境有重要关系。其中，水体盐度与 温度是两个主要因素。当盐度在 0.3-3.0%，温度在 5-30时，P. parvum 易对其 他水生动植物产生危害22, 24。有研究认为，盐度在 4.0-8.0 ppt 时 P. parvum 易达 到生长峰
11、值32，而温度为 15-24时会发生藻华33。有 害 藻 华 的 爆 发 与 其 对 其 他 生 物 的 毒 害 作 用 往 往 是 一 个 同 步 过 程 。 以 Prymnesium parvum 为例，当环境发生改变时（主要是受食物源的影响），P. parvum 会根据不同的环境条件作出不同的响应。环境中是否存在可供光合生长利用的无 机 N/P 是决定 P. parvum 是否会大量繁殖并产生毒素的关键因素。而藻类的过度 繁殖及对其他生物的危害又会反过来破坏整个生态系统，产生负反馈调节。P. parvum 的生长繁殖及危害机理如图 4 所示。图 4 P. parvum 生长繁殖及危害机理
12、示意图（综合自文献34-37）Fig.4 Schematic diagram about growth-reproduction and toxicological mechanisms of P. parvum（Summarized from the references 34-37）2.2.3 定鞭金藻的其他环境效应 定鞭金藻大量繁殖，消耗水体中的溶解氧并释放有毒物质是其环境效应的一方面。此外，定鞭金藻会分泌大量的二甲基丙酸噻啶（dimethylsulfoniopropionate， DMSP），该物质具有渗透调节作用（osmoregulation），以抵抗捕食者及抗氧化。 同时，定鞭金藻
13、藻华发生时二甲基硫化物 DMS 是大气中硫的主要贡献者，DMS 具有吸潮作用，使大气中云的密度增加，易形成酸雨。此外，硫化物会以小颗粒形式存在，导致太阳光大量返回宇宙中，因此地球气温下降15, 19, 38, 39。然而，此结论有待进一步研究。定鞭金藻藻华的另一个作用是海洋的钙质沉淀（calcareous sediments）。其中， 钙质石藻（calcareous coccolithophores）是主要贡献者，其优势种是赫氏颗石藻（Emiliania huxleyi），但贡献最大的是钙板金藻（Calcidiscus leptoporus）15, 40, 41。2.3 显微技术、流式细胞技术
14、及分子生物学技术等在定鞭金藻研究中的应用（ Application of Microtechnique, Flow Cytometry and Molecular Biotech- nologies Etc. for Haptophytes Research）微型生物个体极小，成为研究发展的首要障碍。微型生物的研究进展很大程 度上取决于技术的进步。从技术手段来说，微型生物的研究经历了三大“变革”： 以显微技术为基础的观察分析，以流式细胞技术（FCM）为基础的快速测定和 以分子生物学技术为基础的多样性分析与功能基因分析1。定鞭金藻作为微型生 物的一支，也经历了以上三个方法学的发展过程。2.3.1
15、 种群分类及生物多样性分析 按照国际惯用的生物粒级尺度标准，海洋单细胞浮游生物大致可划分为三类：网采浮游生物（Netplankton），20200 m；纳微型浮游生物（Nanoplankton），220 m；皮微型浮游生物（Picoplankton），0.22 m1。据此，定鞭金藻基本都 属于纳微型浮游生物，如 P. parvum 是一种单细胞微藻，细胞大小为 8-15 m4-10m（长宽）42；棕囊藻细胞呈球形或近球形，直径为 2.57.0 m，但群体胶质 囊大小可达 1102600 m10。随着更多超微型海洋生物的发现，基于粒级尺度的 划分标准已不适用，但显微技术仍然是微型生物研究必不可少的手段。常用的显 微技术有透射电子显微技术（Transmission Electronic Microscopy，TEM）和表面（落式）荧光显微技术（Epifluorescence Microscopy，EFM）43-46。而流式细胞 技术可以实现对定鞭金藻的快速分类与定量1, 47。虽然分子生物学技术起步较早，但真正被大规模应用于海洋微型生物方面的 研究还是在 90 年代以后，其代表性研究是 Giovannoni 等利用 PCR 扩增 16S rRNA 片段的技术研究了大西洋马尾藻海的浮游细菌群落结构48。与传统
