硅藻中国新记录种——沃氏具脊桥弯藻.pdf
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1、西北植物学报,2 0 2 3,4 3(1 1):1 9 7 5-1 9 8 0A c t a B o t.B o r e a l.-O c c i d e n t.S i n.d o i:1 0.7 6 0 6/j.i s s n.1 0 0 0-4 0 2 5.2 0 2 3.1 1.1 9 7 5 h t t p:/x b z w x b.a l l j o u r n a l.n e t收稿日期:2 0 2 3-0 4-1 0;修改稿收到日期:2 0 2 3-0 9-1 4基金项目:湖南省自然科学基金面上项目(2 0 2 2 J J 3 0 4 7 3);吉首大学-中国科学院沈阳应用生态
2、研究所会同森林生态站生物类专业校企合作创新创业教育基地资助项目作者简介:郑 妍(1 9 9 9-),女,硕士研究生,主要从事硅藻分类和生态研究。E-m a i l:z h e n g y a n 1 0 1 61 6 3.c o m*通信作者:刘 冰,男,副教授,主要从事硅藻分类和生态研究。E-m a i l:j s u l bo u t l o o k.c o m硅藻中国新记录种 沃氏具脊桥弯藻郑 妍,刘 冰*,易曼琪,杨 彬,徐子林(吉首大学 生物资源与环境科学学院,湖南吉首 4 1 6 0 0 0)摘 要:研究利用光学和扫描电子显微镜对采自湖南省江华瑶族自治县一源头水溪流的硅藻标本进行观
3、察,鉴定出中国新记录种 沃氏具脊桥弯藻(O r i c y m b a v o r o n k i n a e G l u s h c h e n k o,K u l i k o v s k i y&K o c i o l e k)。研究结果显示该具脊桥弯藻具有以下鉴别特征,(1)壳面呈披针形,末端钝圆;(2)壳面平坦,壳面和壳套区别明显,被1条边缘脊分开;(3)边缘脊两侧具凹槽;(4)近缝端向壳面腹侧偏转,远缝端几乎呈直角向壳面背侧弯曲,且在远缝末梢的背侧处有1个缺刻;(5)壳面中央孤点外侧开口为1个简单圆形,内壳面开口为被向内生长物所遮挡的2个裂缝;(6)壳面孔纹呈裂缝状,仅近中轴区的孔纹
4、呈半圆至弧形,孔纹的开口被齿状突出物部分遮挡;(7)顶孔区内侧开口被波浪形的贯壳列硅质条所覆盖,但未完全封闭内侧开口;(8)壳面中部的线纹密度为81 1条/(1 0 m),孔纹密度2 53 0个/(1 0 m)。文章提供了沃氏具脊桥弯藻孔纹密度和原始描述中未揭示的顶孔区内壳面的详细超微结构特征。?关键词:具脊桥弯藻属;硅藻新记录;孤点;边缘脊;顶孔区中图分类号:Q 9 4 9.2 7文献标志码:AO r i c y m b a v o r o n k i n a e G l u s h c h e n k o,K u l i k o v s k i y&K o c i o l e k:A N
5、e w l y R e p o r t e d D i a t o m S p e c i e s f r o m C h i n aZ HE NG Y a n,L I U B i n g*,Y I M a n q i,YANG B i n,XU Z i l i n(C o l l e g e o f B i o l o g y a n d E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e s,J i s h o u U n i v e r s i t y,J i s h o u,H u n a n 4 1 6 0 0 0,C h i n a)A b s t r
6、a c t:T h e a u t h o r s i d e n t i f i e d a n e w l y r e p o r t e d d i a t o m s p e c i e s a s O r i c y m b a v o r o n k i n a e G l u s h c h e n k o,K u l i k o v s k i y&K o c i o l e k f r o m C h i n a,a f t e r e x a m i n i n g t h e s p e c i m e n s c o l l e c t e d f r o m a h
7、e a d w a t e r s t r e a m,w h i c h r a n t h r o u g h t h e J i a n g h u a Y a o A u t o n o m o u s C o u n t y o f H u n a n p r o v i n c e,b y u s i n g l i g h t a n d s c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o s c o p y.T h e o b s e r v a t i o n r e s u l t s d e m o n s t r a t e d t h
8、a t O.v o r o n k i n a e h a d t h e f o l l o w i n g d i a g n o s-t i c c h a r a c t e r i s t i c s,(1)l a n c e o l a t e v a l v e o u t l i n e w i t h b l u n t l y r o u n d e d e n d s.(2)V a l v e f a c e f l a t a n d c l e a r l y s e p a r a t e d f r o m t h e m a n t l e b y a m a
9、r g i n a l r i d g e.(3)G r o o v e s p r e s e n t e d a l o n g b o t h s i d e s o f t h e m a r g i n a l r i d g e.(4)T h e p r o x i m a l r a p h e e n d i n g s d e f l e x e d t o v e n t r a l s i d e,a n d t h e d i s t a l r a p h e e n d i n g s b e n d e d t o d o r s a l s i d e a t
10、n e a r a r i g h t a n g l e,a n d a n o t c h o n t h e d o r s a l s i d e o f d i s t a l r a p h e f i s s u r e.(5)C e n t r a l s t i g m a e x t e r n a l l y h a d s i n g l e r o u n d o p e n i n g,b u t i n t e r n a l l y h a d t w o s l i t-l i k e o p e n i n g s o c c l u d e d b y f
11、 i n e i n g r o w t h s.(6)A r e o l a e w e r e e l o n g a t e d s l i t s,o n l y t h e a r e o l a e n e a r c e n t r a l a x i a l a r e a w e r e s e m i c i r c u l a r t o a r c u a t e,p a r-t i a l l y o c c l u d e d b y d e n t a t e p r o j e c t i o n s.(7)T h e u n d u l a t e f l a
12、 p-l i k e s i l i c a s t r i p s c o v e r i n g t h e i n t e r n a l a p e r-t u r e s o f e a c h p e r v a l v a r r o w o f f o r a m i n a,n o t c o m p l e t e l y o c c l u d i n g i n t e r n a l a p e r t u r e s.(8)S t r i a d e n s i t y 81 1/(1 0 m)m e a s u r e d a t t h e c e n t r
13、a l v a l v e p a r t,a r e o l a d e n s i t y 2 5 3 0/(1 0 m).T h i s s t u d y p r o v i d e d t h e a c c u r a t e d a t a o f t h e a r e o l a e d e n s i t y a n d t h e d e t a i l e d i n t e r n a l u l t r a s t r u c t u r e o f t h e a p i c a l p o r e f i e l d s,w h i c h w a s n o
14、t r e v e a l e d i n i t s o r i g i n a l d e s c r i p t i o n s f o r O.v o r o n k i n a e.K e y w o r d s:O r i c y m b a;n e w d i a t o m r e c o r d;s t i g m a;m a r g i n a l r i d g e;a p i c a l p o r e f i e l d 具脊桥弯藻属(O r i c y m b a)是J t t n e r等1于2 0 1 0年以日本具脊桥弯藻O.j a p o n i c a(R
15、e i c h e l t)J t t n e r,C o x,K r a mm e r&T u j i 为模式种建立的1个桥弯类硅藻新属,属名O r i c y m b a一词中,o r i来自拉丁文o r a,意为e d g e或r i m,即指边缘脊;c y m b a前人已译为桥弯,故新拟中文属名为具脊桥弯藻属,意为壳面具有边缘脊的桥弯类硅藻。该属的鉴定特征:(1)壳面通常仅略呈背腹之分;(2)壳面平坦,壳面和壳套被1条边缘脊清楚地分开;(3)在边缘脊两侧分别具有凹槽;(4)远端壳缝末梢向壳瓣背侧弯曲;(5)中央区腹侧具有1个孤点;(6)孔纹的开口被齿状突出物部分遮挡;(7)具有明显的
16、顶孔区。该属区别于桥弯藻属(C y m b e l l a)的最主特征是其壳面上具有边缘脊而桥弯藻属硅藻没有1。自该属建立以来,既有新的种类被发现和描述,也有原来归属在桥弯藻属下的种类被转移至该属。目前具脊桥弯藻属共有1 3种,主要分布在亚洲1-8。在中国,施之新9在其2 0 1 3年出版的 中国淡水藻志第十六卷硅藻门桥弯藻科 中有对日本具脊桥弯 藻 的 记 录 和 描 述(该 书 中 称 为 日 本 桥 弯 藻C y m b e l l a j a p o n i c a R e i c h e l t),该种现已归于具脊桥弯藻 属;Z h a n g等2-4分 别 于2 0 1 5年、2
17、0 1 6年 和2 0 1 8年报道了在浙江省发现的天 目具脊桥弯 藻(O.t i a n m u e n s i s W.Z h a n g&Y.-L.L i)、仙居具脊桥弯藻(O.x i a n j u e n s i s W.Z h a n g&J.P.K o-c i o l e k)和喙状末端具脊桥弯藻(O.r h y n c h o c e p h a l a W e i Z h a n g&J.P.K o c i o l e k);G u o等5于2 0 2 1年报道了在云南省发现的贡山具脊桥弯藻(O.g o n g s-h a n e n s i s J.-S.G u o&Y.-
18、L.L i)。Y u a n等6于2 0 2 3年报道了分别在湖南省和贵州省发现的中华具脊桥弯藻(O.s i n e n s i s B i n g L i u&R i o u a l)和梵净具脊桥弯藻(O.f a n j i n g e n s i s B i n g L i u&R i o u a l)。在对湖南省湘江流域的硅藻多样性研究中,笔者发现了1种壳瓣背腹之分不明显的桥弯类硅藻,经过利用光学和扫描电子显微镜观察研究,鉴定其为O.v o r o n k i n a e G l u s h c h e n k o,K u l i k o v s k i y&K o c i o l e
19、k(其种加词v o r o n k i n a e源于N a t a l i a V l a d-i m i r o v n a V o r o n k i n a博士的姓7,故中文种名新拟为沃氏具脊桥弯藻)。1 材料和方法该研究采样时间为2 0 2 1年1 0月4日,硅藻样品取自湖南省江华瑶族自治县内的一条源头水溪流,采样点地理坐标为2 5 4 2 4 N和1 1 1 5 0 5 4 E,海拔3 8 0 m。该条源头水溪流最终汇入湘江支流之一的潇水。取样方法:选取河道中表面油状物触感明显(较多硅藻附着)的石头至少5块,用牙刷把这些石头表面的棕褐色生物膜(其中主要是硅藻群落)用力刷到样品盘里,
20、然后收集到1 0 0 m L的样品瓶中,当体积达到约8 0 m L时加入7 0%的酒精溶液至1 0 0 m L以固定样品内的硅藻,最后拧紧瓶盖,带回实验室进一步处理。在取样的同时,用便携式水质仪(型号HQ 4 0 D)测得取样点水体温度为(2 7.8 30.0 9),p H为90.0 2,电导率为(4 0.4 71.0 8)S/c m。在实验室,取少量硅藻样品于2 5 0 m L烧杯中,加入待处理硅藻样品2倍体积的3 0%H2O2溶液,然后置于加热平台上,在8 0 恒温条件下加热5 h以氧化去掉硅藻细胞的有机物质,最后加入1 0%的HC l溶液继续加热3 0 m i n以溶解掉样品中含钙的固体
21、化合物,之后在烧杯中加满蒸馏水,静置1 2 h后吸去上清液,如此重复5次以得到干净的硅藻标本。利用N a p h r a x封片剂制成永久装片以供光学显微镜观察和拍照(德国徕卡光学显微镜,型号为L e i c a DM 3 0 0 0)。永久装片保存在吉首大学植物标本馆。扫描电镜观察在湖南怀化学院完成(德国卡尔蔡司场发射扫描电子显微镜,型号S i g m a H D)。本文用于鉴定和描述沃氏桥弯藻的主要形态学术语中英文对照和文中的英文首字母缩写为:边缘脊(m a r g i n a l r i d g e)、缺刻(n o t c h)、顶 孔 区(a p i c a l p o r e f i
22、 e l d)、孤点(s t i g m a)、光学显微镜(l i g h t m i c r o-s c o p e,LM)和扫描电子显微镜(S c a n n i n g e l e c t r o n m i c r o s c o p e,S EM)。文中关于硅藻形态学的描述参照K r a mm e r1 0、J t t n e r等1和L i u等1 1使用的相关术语,中英文对照术语参照文献1 2-1 4。2 沃氏具脊桥弯藻沃氏具脊桥弯藻(图版、图版、图版),6791西 北 植 物 学 报 4 3卷O r i c y m b a v o r o n k i n a e G l u s
23、 h c h e n k o,K u l i k o v s k i y&K o c i o l e k 2 0 1 5,p.1 2 7,f i g s 7 4-1 1 3。光学显微镜观察(图版):壳面呈略微背腹之分,披针形,末端钝圆,少数略伸长呈喙状。壳缝丝状,近缝端向腹侧偏转且略呈水滴状膨大,远缝端向背侧偏转。中轴区窄,呈狭披针形。中央区宽度占整个壳面宽度的1/31/4,呈菱形披针形。壳面中部腹侧有35条短线纹,背侧也有1条短线纹。壳面大小(测量3 8个标本):长3 15 3 m,宽9.21 1.7 m,长宽比范围为3.45.2,长宽比的中值为4.8。在光学显微镜下可以观察到中央区腹侧有单
24、个孤点。线纹在壳面中部几乎平行排列,向壳面两端略微辐射状排列。线纹在背侧和腹侧中部的密度皆为81 1条/(1 0 m)。扫描电子显微镜观察(图版和图版):从壳瓣外面观看,壳面与壳套之间存在1条凸起的边缘脊,在其两侧各有1条凹槽。中轴区狭披针形,位于壳面中央。中央区菱形披针形,其与壳面腹侧线纹之间着生有1个外侧开口为圆形的中央孤点。壳面中轴区和中央区还分布有一些圆形凹陷。线纹从壳面延伸至壳套的1/31/2处终止,故壳套远壳面一侧无纹饰。孔纹外侧开口大多数呈狭缝形,但近中轴区的孔纹为半圆形至月牙状。从壳瓣外侧可以观察到孔纹开口有下陷的分支状或齿状突出物遮挡。孔纹密度为2 53 0个/(1 0 m)
25、。壳缝近缝端略微膨大,呈水滴状,在中央区向腹侧偏转;远缝端向壳面背侧几乎呈直角偏转,在远缝端末梢的壳面背侧存在1个缺刻。壳瓣末端壳套处存在整齐排列的顶孔区,由大约1 7列贯壳列和21 0列横向列组成。顶孔区的孔纹在近壳面处伸长,呈长椭圆或长矩形。从壳瓣内侧观看,中轴区窄,线形披针形。中央区菱形披针形。中央孤点在中央节与腹侧线纹之间的内侧开口为2个被齿状突出物遮挡的狭缝。线纹单列,孔纹狭缝状,由横主肋与下陷的纵细肋构成。纵细肋上着生有片状或齿状物将孔纹内侧开口遮挡。壳缝在壳瓣内侧直,近缝端不可见,远缝端终止于略微增厚的螺旋舌。顶孔区内侧开口被波浪形的贯壳列硅质条覆盖但不完全封闭。3 讨 论沃氏具
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