中国科学院海洋研究所陈楠生课题组通过对胶州湾海域开展长时间序列采样、高通量测序以及宏条形码分析，获得了对胶州湾角毛藻物种组成、时空分布规律的认识，研究成果近日在学术期刊Environmental DNA 在线发表。  

　　角毛藻属（Chaetoceros Ehrenberg, 1844）是海洋浮游植物中物种最丰富的硅藻属之一，广泛分布于全球近岸海域，是近岸海域生态系统中的优势种类，在海洋初级生产力和海洋地球化学循环中发挥重要作用。尽管科学家们对角毛藻物种的多样性进行了很多研究，但是绝大多数研究仅仅基于形态特征进行物种鉴定，具有局限性，导致很多形态相似、细胞较小的角毛藻物种尚未得到准确鉴定。基于分子标记的宏条形码技术在浮游植物的研究中显示出巨大潜力。 

　　经过对胶州湾2019年全年逐月12个航次采集到的样本开展基于扩增子序列变异（ASVs）的高分辨率宏条形码系统分析（DADA2），发现了25个角毛藻物种，其中有10个角毛藻物种在胶州湾未报道过，包括细胞较小的Chaetoceros neogracilis和突尼斯角毛藻（Chaetoceros tenuissimus），显示出宏条形码分析方法的优势。其中本研究表明胶州湾多个常见角毛藻物种的鉴定需要修订，比如扁面角毛藻（Chaetoceros compressus）应该是与其形态相似的物种Chaetoceros contortus，冕孢角毛藻（Chaetoceros diadema）应该是与其形态特征相似的物种Chaetoceros rotosporus。比较12个航次的角毛藻相对丰度表明，大部分角毛藻物种表现出强烈的季节偏好性，并且不同角毛藻物种显示不同的季节偏好性，有些物种在冬春两季占优势，有些物种在夏秋两季占优势，显示出复杂的差异生态适应性。本研究为探索角毛藻的季节适应机制奠定了基础。 

　　不仅如此，本研究分析得到的154个注释为角毛藻的ASVs中，超过一半的ASVs（82个ASVs）没有注释到已知角毛藻物种，代表尚未得到鉴定的角毛藻物种（Chaetoceros sp.），表明胶州湾角毛藻多样性被严重低估。因此，可以期待随着更全面的参考条形码数据集的建立，宏条形码分析方法可以更好的应用于角毛藻和其他属浮游植物物种的生态学研究。 

　　中国科学院海洋生态与环境科学重点实验室博士后崔宗梅和特别研究助理刘淑雅为论文共同第一作者，陈楠生研究员为文章通讯作者。徐青博士和山东胶州湾海洋生态系统国家野外科学观测研究站赵永芳工程师为论文共同作者。相关研究得到了中国科学院战略性先导科技专项和国家自然科学基金委面上基金等项目资助。 

　　相关论文及链接： 

　　Zongmei Cui^#, Shuya Liu^#, Qing Xu, Yongfang Zhao, Nansheng Chen*. Differential ecological adaptation of diverse Chaetoceros species revealed by metabarcoding analysis. Environmental DNA. 2023. (Zongmei Cui and Shuya Liu contributed equally to this work; Nansheng Chen is the corresponding author). 

　　https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/edn3.455 

胶州湾海域角毛藻物种的组成及其时间变化