中国渤海海岸新发现红藻物种——渤海红丝藻(Erythrotrichia bohanensis sp. nov.)的形态学与分子系统学研究

本研究针对红藻目(Erythropeltales)隐存种多样性难题，通过实验室培养、形态观察和分子系统学分析(rbcL/SSU基因)，首次报道了中国渤海海岸新物种渤海红丝藻(Erythrotrichia bohanensis sp. nov.)。该物种具有独特的体外受精生殖特征，为红藻隐存种鉴定提供了形态-分子整合分析范式，对海洋生物多样性保护具有重要指示意义。

　　

在浩瀚的海洋生物王国中，红藻门(Erythrotrichia)作为典型的附生藻类，长期困扰着分类学家——它们形态简单却分布广泛，传统分类体系正面临分子生物学带来的革命性挑战。近年来，随着rbcL和SSU等分子标记的应用，这个曾被归为单一形态类群的属，竟隐藏着至少6个遗传差异显著的进化支系，暗示着大量"貌合神离"的隐存种(cryptic species)尚未被认知。中国渤海海域虽记录有11种红丝藻，但仅凭形态特征鉴定的可靠性存疑。

天津师范大学藻类实验室的研究团队在《PhytoKeys》发表的研究，揭开了这个谜团的一角。研究人员从渤海东山海滩(39°54'N, 119°37'E)采集的波氏红藻(Polysiphonia morrowii)等宿主上分离出附生藻株，通过实验室纯培养获得研究样本。研究整合了培养生物学、显微形态测量和多重分子系统学分析技术，包括：(1)12°C/12L:12D光周期培养体系建立；(2)显微结构数字化测量；(3)rbcL和SSU基因的PCR扩增与测序；(4)基于最大似然法(ML)和贝叶斯推断(BI)的系统发育重建。

【结果】
◆ 系统发育分析
基于SSU基因构建的系统树显示，本研究4个样本(TNU20230318010a等)与来自日本、澳大利亚的未命名红丝藻聚为独立分支(ML支持率77/BI后验概率1)。rbcL基因分析同样支持该分支(ML=86)，且包含南非、美国等地的同类样本，确证其为全球分布的独立进化单元。

◆ 形态学特征
新种具有典型的不分枝丝状体(高4.7-5.2 mm)，基部盘状附着器(直径41.0-60.8 μm)，细胞外被1-4 μm胶质膜。其独特性体现在：

• 无性生殖：单孢子直径11.5-15 μm，萌发时形成具粘性假根的幼苗
• 有性生殖：营养细胞膨大形成雌雄配子体，精子(2-3 μm)与果胞(17-22 μm)在体外完成受精，该特征显著区别于近缘种

◆ 分类学处理
建立新种渤海红丝藻(E. bohanensis)，模式标本TNU20230511041b保藏于天津师范大学，其种加词"bohanensis"源于渤海地理名称。

【讨论与意义】
这项研究揭示了红藻目隐存种鉴定的三重突破：首先，通过培养实验首次捕获了该物种完整的有性生殖过程，其体外受精模式为理解红藻生殖进化提供了新视角；其次，分子数据与显微测量的结合，解决了传统分类中E. carnea等近缘种的形态重叠难题；更重要的是，该物种在全球多地的序列匹配，暗示了海洋微生物"广布种"现象可能隐藏着复杂的物种分化。

研究团队特别指出，这类微小附生藻类虽常被忽视，但其种群波动可能成为海洋生态健康的"晴雨表"。随着K2P+I模型等分子钟技术的应用，未来研究需结合染色体倍性分析和机器学习，进一步揭示海洋隐存种的成种机制。这项发表于《PhytoKeys》的成果，不仅为全球藻类资源库增添了1个新物种，更示范了实验分类学在微型生物研究中的关键作用——正如研究者所言："唯有融合培养生物学、分子系统学和定量形态学，才能解开海洋微生物多样性的达芬奇密码"。