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热带虾类养殖池中潜在有害异养甲藻的高分子多样性揭示新属种Malayana penaeicida(Peridiniales, Dinophyceae)的发现
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月27日 来源:Harmful Algae 5.5
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针对东南亚虾类养殖中频发不明原因大规模死亡事件,研究人员通过18S rDNA V7-V9区高通量测序和显微技术,首次系统解析了养殖池中异养甲藻的多样性,发现高丰度有害甲藻(如Pfiesteria spp.)及新属种Malayana penaeicida(细胞密度达106 cells L?1),为水产病害防控提供新依据。
虾类养殖是全球水产支柱产业,东南亚地区年产值高达600亿美元(FAO 2024),但频繁爆发的神秘死亡事件威胁产业可持续发展。传统研究多聚焦鱼类病原甲藻,而甲藻对甲壳类的危害长期被忽视。马来西亚某养殖场连续三年发生后期养殖虾类全军覆没事件(死亡率近100%),常规病原检测却未见异常。这一矛盾现象引发研究者猜想:是否潜藏着未被认知的甲藻威胁?
为破解这一谜题,马来西亚的研究团队选取高产量池(S1、S2)与暴发死亡池(S3)进行对比研究。通过结合显微观察、单细胞分离和突破性的长读长测序技术(覆盖18S-ITS-28S rDNA>3,000 bp),首次系统描绘了养殖池甲藻群落图谱。研究发现,死亡池S3的甲藻占比高达50.6%,远高于正常池(0.1-15.2%),其中异养性甲藻Pfiesteria piscicida、Luciella masanensis等已知病原体异常活跃。更惊人的是,一种细胞密度突破106 cells L?1的Peridiniales甲藻被确认为新属种——Malayana penaeicida,其独特的捕食结构(peduncle)和毒素产生潜力(需进一步验证)可能直接导致虾类死亡。
关键技术方法
研究采用18S rDNA V7-V9区Illumina MiSeq短读长测序(鉴定群落组成)结合PacBio长读长测序(解析新物种系统发育),辅以单细胞分离获取全长18S/28S序列。样本来自马来西亚半岛东北部三处凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)养殖池,覆盖完整养殖周期(2022年7-11月)。
研究结果
分子多样性
死亡池S3的甲藻ASVs(扩增子序列变异体)数量是正常池的3倍,其中Peridiniales占主导(72.1%)。系统发育树显示多个独特进化支,暗示存在未描述类群。
新物种鉴定
Malayana penaeicida的板片形态(thecal morphology)与所有已知属差异显著,多基因联合分析(18S-ITS-28S)支持其独立成属,与Pfiesteria形成姐妹群。
潜在危害机制
该物种在死亡暴发期细胞密度激增,其微捕食行为(micro-predatory)可能直接损伤虾体,而复杂生活史(囊孢-游动孢子-变形体)使其难以通过常规监测发现。
结论与意义
该研究颠覆了"甲藻主要危害鱼类"的传统认知,首次证实异养甲藻可对虾类养殖构成致命威胁。新属Malayana的发现不仅扩充了甲藻分类体系,其特殊的生态适应性(如环境触发的生活史转换)为理解甲藻爆发机制提供新视角。建立的分子监测方案(HTS+长读长测序)为早期预警提供技术支撑,对保障全球水产安全具有里程碑意义。论文发表于《Harmful Algae》,为后续毒素作用机制和防控研究奠定基础。
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