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本卷冊記述了我國淡水金藻門金藻綱2目6科23屬104 種和7變種。每個種類都有詳細的形態(tài)描述、生境和國內外分布, 種類的形態(tài)特征描述都以中國采到的標本為依據, 插圖由作者根據所采的標本繪制、拍照或引自以往報道中國金藻的文獻。此外, 對金藻門的形態(tài)特征、繁殖方式、分布特點及與環(huán)境因子的關系也做了詳細論述。書后附有參考文獻、各級分類群英文檢索表、漢英術語對照表和名稱索引, 是我國目前較為全面和系統記述淡水金藻門的專著。

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金藻門
　　CHRYSOPHYTA
　　一、淡水金藻門植物研究概況
　　從金藻門植物有記載開始，迄今已有 230多年的歷史。從 18世紀到 20世紀中期，以光學顯微鏡為主要研究手段；從 20世紀 50年代開始，電子顯微鏡廣泛應用到金藻門分類中；從 20世紀末至今，分子生物學技術也滲入到金藻門分類和系統發(fā)育研究中 (Kristiansen， 2005)。
　　*早報道金藻門植物的是丹麥的 O.F. Müller，他觀察了郊外湖泊和池塘中的微型生物，在 1786年出版了 Animalcula Infusoria。該書記錄了 50多種不同的微型生物并配有圖版，盡管在現在看來很多種類的鑒定都不夠準確，然而它仍然是早期研究中的重要文獻。該書中記錄了 3種金藻門植物，即花胞藻 Anthophysa vegetans[當時被作為綠藻門團藻屬植物 Volvox vegetans，后來由 Stein更名( Stein， 1878)]、黃群藻 Synura sp.[當時被作為 Volvox uva，后來由 Ehreberg鑒定為金藻門黃群藻屬植物(Ehrenberg， 1838)]和 Enchelys punctifera[Ehreberg后來將其鑒定為金藻門的 Microglena punctifera(Starmach， 1985)]。
　　法國植物學家 Villars(1789)報道了一種絲狀藻類，這種植物散發(fā)出一種難聞的氣味，當時被命名為 “Conferva foetida”。之后由瑞典植物學家 Agardh(1824)鑒定為金藻門的水樹藻 Hydrurs foetidus。Müller和 Villars也在同時對金藻門植物進行了很多研究。
　　Ehrenberg(1838)在他的著作 Die Infusionsthierchen als vollkommene Organismen中描述了百余種微型生物，有 69個彩色圖版，其中包括一些金藻植物，描述了較復雜的細胞結構，如黃群藻 Synura uvella、旋轉黃團藻 Uroglena volvox和密集錐囊藻 Dinobryon sertularia。
　　Stein(1878)所著的Der Organismus der Flagellaten為金藻門植物的研究作出了重要貢獻。得益于顯微鏡質量的提高和作者較強的繪圖功底，書中對許多金藻植物的描述至今仍在教科書中沿用，同時他將具有鞭毛的黃群藻屬 Synura、黃團藻屬 Uroglena等群體類金藻歸為 Chrysomonadinae。Rostafiński(1882)將上述類群與水樹藻屬 Hydrurus一起歸隸為 Syngeneticae，為金藻門植物的分類奠定了基礎。
　　Senn(1900)第一次根據鞭毛的數目對金藻門植物進行分類，包括 3科 24屬。
　　Pascher也對金藻門的分類進行了深入研究，編寫了第一部關于金藻門植物的專著 Chrysomonadinae，包括 124個種(Pascher， 1913)，建立了當時*具代表性的金藻門分類系統，在此基礎上建立了金藻綱 Chrysophyceae(Pascher， 1914)，之后又建立了金藻門 Chrysophyta(Pascher， 1931a)。他的分類系統在 Huber-Pestalozz(1941)所著的 Das Phytoplankton des Süsswassers中被采用。
　　Bourrelly(1957，1965)根據生物發(fā)生以及細胞壁的有無，建立了金藻門植物新的分類系統。Starmach(1985)所著的 Chrysophyceae and Haptophyceae中沿用了該分類系統。
　　Brown(1945)發(fā)表了第一篇以電子顯微鏡對金藻門植物棕鞭藻 Ochromonas sp.鞭毛結構進行研究的文獻。Houwink(1951)又以電子顯微鏡觀察了近囊胞藻 Paraphysomonas vestita的硅質鱗片結構。隨后，電子顯微鏡成為研究硅質鱗片類金藻的主要手段( Manton， 1952; Karim and Round， 1967)。
　　Wolken和 Palade(1952， 1953)報道了杯棕鞭藻 Peterioochromonas sp.色素體的亞顯微結構。根據電子顯微鏡下植物體的超微結構以及色素體成分分析，Cavaliers-Smith(1986)和Andersen(1987)將金藻門 Chrysophyta分為金藻綱 Chrysophyceae和黃群藻綱 Synurophyceae。Kristiansen和 Preisig(2001)進一步對這個分類系統做了修訂并沿用。
　　從 20世紀末開始，隨著研究方法和手段的不斷更新，尤其是分子生物學手段的興起，金藻門植物的研究內容也不斷深入。將分子生物學方法與傳統的經典分類學方法相結合，應用于金藻門植物的研究，是這一階段的主要特點( Preisig， 1995; Kristiansen and Preisig， 2001; Andersen， 2004， 2007)。例如，無色的近囊胞藻屬 Paraphysomonas的一些種類，通過種類特異的寡核苷酸探針可在熒光顯微鏡下鑒定，這種方法廣泛應用于受光學顯微鏡局限的較小的生物種類的鑒定(Lim et al.， 1999; Caron et al.， 1999; Petronio and Rivera， 2010)。
　　隨著科學技術的發(fā)展進步，分子生物學手段已覆蓋了生物學的各個領域( Wee， 1996)。較早引入分子生物學手段的研究中，只是涉及有關金藻植物門和綱的水平(Olsen， 1990; Coleman and Goff， 1991; Saunders et al.， 1995)，之后，才逐漸應用于分類和系統發(fā)育研究(Andersen et al.， 1999; Andersen， 2004， 2007)。分子生物學手段的應用也使一些金藻植物的分類位置和地位發(fā)生了變化(Yoon et al.， 2009; Yang et al.， 2012)。藻體為單細胞的種類，親緣關系并不一定近，同樣，藻體為膠群體的種類也并不是一個自然的類群 (Klaveness et al.， 2011)。
　　根據測得的金藻門植物中一些種類的基因序列，有些文獻對一些金藻植物的分類進行了修訂(Andersen et al.， 1999)。Cavalier-Smith和Chao(1996)基于 18S rRNA基因序列，將金藻、黃藻、硅藻、褐藻等均歸隸于其建立的棕色藻門(穂鞭藻門 Ochrophyta)。但是目前這方面的有關文獻報道還較少，根據分子序列所建立的系統樹的準確性也還需要進一步的深入研究(Medlin et al.， 1997; Andersen， 2007)。
　　二、淡水金藻門植物的主要特征
　　1. 形態(tài)特征
　　金藻門植物藻體多樣，自由運動種類為單細胞或群體。群體球形或卵形，細胞放射狀排列，有的具透明的膠被。不能運動的種類為變形蟲狀、膠群體狀、球粒形、葉狀體形、分枝或不分枝絲狀體形(圖 1)。
　　圖 1 金藻植物體型
　　A、B. 鞭毛類單細胞體形； C、E. 群體類形； D. 樹叢狀群體類形； F.根足形；G、I. 鱗片類單細胞體形； H、J. 圓球形或分枝膠群體形；K. 絲狀體形
　　Fig. 1 Morphological diversity of Chrysophyta
　　A， B. flagellates solitary cell; C， E. colonies; D. branched colony of loricate monads; F. rhizopodial form; G， I. solitary cells with silica scales; H， J. colonies cells in jelly; K. branched filaments
　　金藻門植物細胞形狀也多樣，球形、橢圓形、卵形或梨形等。其基本結構如圖 2所示。
　　不能運動的種類具細胞壁，運動種類有或無細胞壁，細胞壁的成分以果膠質為主。細胞具 1-2個伸縮泡，位于細胞的前部或后部，通過有規(guī)律的膨脹、收縮，水通過復雜的管狀小泡系統運輸到液泡，通過滲透作用排出多余的水，維持細胞平衡( Hibberd， 1970)。具 1個眼點或無，位于細胞的前部或中部。具數個液泡。細胞核 1個，位于細胞的中央，外膜與核糖體相連。線粒體在金藻植物細胞內的數目是不確定的，但都不多，具兩層膜和管狀的脊突。棕鞭藻屬 Ochromonas sp.線粒體的 DNA呈線形，基因組大小為 40kb(Coleman and Goff， 1991)。細胞無色或具色素體，色素體周生，片狀，大多數種類 1個，有時 2個或更多，每個色素體內具 3條類囊體片層，近平行排列(Hibberd， 1976)。在一些種類中可以觀察到裸露的蛋白核( Hibberd， 1978; Doddema and van der Veer， 1983)。色素體膜和類囊體通常與環(huán)狀的色素體 DNA相鄰(Gibbs et al.， 1974a， 1974b)。相對于其他藻類，金藻色素體基因組較小，棕鞭藻屬 Ochromonas sp.為 120kb(Coleman and Goff， 1991)。光合作用色素主要由葉綠素 a、葉綠素 c、胡蘿卜素和葉黃素(巖藻黃素、玉米黃素、環(huán)氧玉米黃素、新黃素、紫黃素等)組成，由于胡蘿卜素和巖藻黃素在色素中的比例較大，植物體常呈現出金黃色、黃褐色或黃綠色(Andersen and Mulkey， 1983; Bjφrnland and Liaaen-Jensen， 1989; Jeffrey， 1989)。光合作用產物是具有 β-1， 3-多聚葡萄糖的化合物，稱為金藻昆布糖，位于細胞核后部大的儲藏泡內，還有一些脂類液滴。無色種類可通過吞噬或吸收方式進行異養(yǎng)( Sanders et al.， 1990)。高爾基體位于細胞核前端。Stokes(1885)觀察到了近囊胞藻屬 Paraphysomonas sp.細胞的高爾基體，但 Manton和 Leedale(1964)第一次報道，其高爾基體是由一堆光滑的潴泡組成。運動種類的細胞前端具 1條(如色金藻屬 Chromulina)或 2條(棕鞭藻屬 Ochromonas)不等長的鞭毛，是典型的 “9+2”型，通常是異鞭型，一條鞭毛較長并具絨毛，為茸鞭型，另一條較短，光滑，為尾鞭型，僅由軸絲形成，沒有絨毛( Petersen， 1918)。在金藻綱 Chrysophyceae中，2條鞭毛的基部形成一定的角度，通常由纖維連接。
　　圖 2 金藻植物細胞的結構(自 Gibbs， 1981)
　　Fh.鞭毛茸；F1. 茸鞭型鞭毛；F2. 尾鞭型鞭毛；FS.鞭毛膨大區(qū)；ES. 眼點；CV. 收縮泡； G. 高爾基體；CER.內質網；Ch. 色素體；N.細胞核；Cth.類囊體；M. 線粒體； ChV. 金藻昆布糖
　　Fig. 2 Construction of a typical Chrysophyta cell(Ochromonas)(from Gibbs， 1981)
　　Fh. flagellar hairs; F1. anteriorly directed hairy flagellum; F2. laterally directed smooth flagellum; FS. flagellar swelling;ES. eyespot; CV. contractile vacuole; G. Golgibody; CER. c

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