西澳大利亚鲍鱼Haliotis roei中新型破囊壶菌W7B6的分离鉴定及其在长链脂肪酸生物合成中的潜力

【字体: 时间:2025年08月22日 来源:Protist 2.1

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  本研究从西澳大利亚鲍鱼Haliotis roei中分离出一株新型破囊壶菌W7B6,通过光学/电子显微镜和18S rDNA系统发育分析,确认其属于Aurantiochytrium超分支下的Monorhizochytrium进化枝。该菌株具有产ω-3多不饱和脂肪酸(DHA)和角鲨烯的潜力,为海洋生物技术提供了新资源。

  

在浩瀚的海洋微生物王国中,有一类被称为破囊壶菌(Thraustochytrids)的单细胞原生生物正引发科研界的广泛关注。这些微小生物不仅能分解海洋有机质,更因其惊人的产油能力——尤其是ω-3多不饱和脂肪酸(如DHA)和角鲨烯——成为替代传统渔业的"细胞工厂"。然而,这类微生物的分类一直存在争议,其形态特征与分子系统发育常出现矛盾。更令人困惑的是,虽然已知某些破囊壶菌会感染贝类,但Aurantiochytrium和Monorhizochytrium属的菌株从未被报道具有寄生性。

这项发表在《Protist》上的研究带来了突破性发现。西澳大利亚大学的研究团队从当地鲍鱼Haliotis roei的鳃部成功分离出一株编号W7B6的破囊壶菌,意外打开了该属微生物寄生生物学研究的新篇章。研究人员采用Ray’s Fluid Thioglycollate Medium(RFTM)培养法结合抗生素处理进行分离,通过Diff-Quik、Giemsa等六种染色技术进行细胞学表征,并利用扫描电镜(SEM)观察超微结构。分子鉴定采用18S rDNA测序,通过最大似然法(ML)和最大简约法(MP)构建系统发育树。

在形态学观察部分,研究揭示了W7B6复杂的生活史:直径20μm的囊状母细胞(encysted amoebosporangia)通过内部分裂产生2-5μm的子细胞(sporogenous cells),最终释放时依赖独特的胞质网(ectoplasmic nets)相互连接。这种繁殖方式与Aurantiochytrium属特征高度吻合,却与同分支的Monorhizochytrium globosum存在显著差异。

分子系统发育分析呈现矛盾结果:虽然18S rDNA序列将W7B6归入Monorhizochytrium进化枝(与M. globosum相似度达99.67%),但其形态特征更接近Aurantiochytrium。这种"基因型-表型"的背离凸显了破囊壶菌分类学的复杂性。值得注意的是,BLAST比对显示阿根廷分离株Aurantiochytrium sp. BAFCcult 3537(相似度99.74%)是其最近缘物种。

讨论部分提出了两个重要观点:首先,这是首次报道Aurantiochytrium/Monorhizochytrium可能具有寄生性,拓展了对该类群生态功能的认知;其次,该菌株在鲍鱼鳃部的发现暗示其可能与已知病原体Perkinsus olseni形成共寄生关系,这对鲍鱼养殖业具有潜在警示意义。

这项研究的价值不仅在于发现新菌株,更开辟了三个研究方向:作为DHA生物合成的潜在工程菌株;作为研究宿主-微生物互作的新型模型;以及为破囊壶菌分类学提供"基因-形态"矛盾的典型案例。未来研究将聚焦其脂质组成分析,这既可能解决分类争议,又能评估其生物技术应用潜力。正如作者所言:"海洋微生物就像未开封的宝藏箱,每次开启都可能带来惊喜。"

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