亚太区产毒甲藻Amphidinium属系统发育分析揭示惊人多样性及其生态风险

本研究针对产毒甲藻Amphidinium属物种形态相似导致的分类难题，通过建立82株亚太区菌株，结合形态学（LM/TEM）、LSU rDNA序列分析和DNA宏条形码技术，鉴定出13个物种（含4个新种），发现两大致病分支的进化特征，并首次报道A. massartii产新型amphidinol变体（1402.7 Da），为赤潮预警和海洋药物开发提供关键数据。

　　

在浩瀚的海洋微生物世界中，一类名为Amphidinium的产毒甲藻长期困扰着科学家。这些微小生物既能引发致命的赤潮，又能合成抗癌药物前体，但它们的真实多样性却被形态相似性所掩盖——传统分类学甚至无法区分剧毒种与无害种。更棘手的是，这类生物在全球暖化背景下呈现扩散趋势，而亚太海域作为生物多样性热点，其Amphidinium资源却鲜有系统研究。

中国的研究团队通过长达13年（2011-2024）的样本采集，建立起覆盖亚太区的82株Amphidinium活体库。他们采用多维度研究策略：在形态学层面运用光学显微镜和透射电镜（TEM）观察细胞超微结构，特别是具有分类价值的鳞片特征（如杯状鳞片、环形鳞片）；分子层面通过LSU rDNA和ITS序列构建系统发育树；生态分布研究则创新性引入DNA宏条形码技术，对渤海、黄海等缺乏菌株数据的海域进行物种筛查。为评估毒性风险，团队还采用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）对5个物种的amphidinol类毒素进行定量分析。这项系统性研究最终发表于《Harmful Algae》期刊。

关键技术包括：单细胞分离培养技术建立82株活体库；DNA宏条形码技术（LSU D1-D2区）实现环境样本快速筛查；LC-MS/MS检测新型amphidinol变体（检测限达34.47 fg cell^?1）；整合形态-分子数据的多相分类学方法。

【Sample collection and treatment】
研究人员从潮间带沙质基质和大型藻类表面分离出82株菌株，通过复合沉降室富集和巴氏吸管单细胞分离技术，确保样本纯度。

【Results】
发现13个物种包含4个新种（暂命名Amphidinium sp.1-4），其中Amphidinium sp.1-2具有左偏新月形上锥体，而Amphidinium sp.3-4则呈现独特鳞片结构。分子系统发育将其划分为两大分支：A支（如A. operculatum）的腹沟起始于下锥体后1/3处，B支物种腹沟则起始于细胞前部或中部。

【Diversity of Amphidinium】
首次确认A. gibbosum和A. tomasii为热带专属种，其他物种则呈现广布性。DNA宏条形码在环境样本中检出9个物种，证实传统培养方法会低估实际多样性。

【毒性分析】
虽然多数菌株的amphidinol含量低于检测限，但一株A. massartii产生的新型amphidinol变体（1402.7 Da）显示溶血活性，提示该属可能存在未被发现的毒素家族。

这项研究彻底改写了人们对Amphidinium属的认知：亚太区蕴藏着远超预期的物种多样性，两