自然博物馆在我国近海凯伦藻多样性研究方面取得新进展

作者：王建艳

凯伦藻科藻类广泛分布于全球海域，由于频繁爆发有害赤潮，严重威胁近海生态安全和水产养殖，而备受关注。自20世纪90年代起，我国近海也逐渐成为凯伦藻赤潮的重灾区，其中米氏凯伦藻（Karenia mikimotoi）为我国沿海最为常见、灾害程度第二大的典型有害赤潮肇事种，曾多次引发经济损失严重的赤潮事件。

该科于2005年建立，经过十余年的研究，科下共有3属34种。我国海域凯伦藻科种类多样性的研究较少，仅报道11个种。2017年起，自然馆王建艳博士及其团队开始开展我国近海凯伦藻多样性的研究，通过对我国近海海域浮游藻类样品采集，共分离鉴定凯伦藻科种类15种，含4个疑似新种。

同时，团队对近年我国近海发生的几起凯伦藻赤潮进行跟踪调查，研究发现：

2018年6月福建海域的凯伦藻赤潮优势种为长沟凯伦藻(Karenia longicanalis)，并含有其它凯伦藻种类。团队对K. longicanalis分类学进行研究，认为K. longicanalis与Karenia umbella为同种异名，根据植物命名优先律原则，将此两个种的有效命名修订为Karenia longicanalis。

图1 长沟凯伦藻（Karenia longicanalis）光镜照片

2019年5月福建海域的有害甲藻赤潮，第二优势种为指状凯伦藻（Karenia digitata），团队对该藻进行形态学、分子生物学序列等分析，认为该藻在系统分类上并非归于凯伦藻属，而是归属凯伦藻科卡尔藻属，故将其修订为指状卡尔藻（Karlodinium digitatum）。在此次赤潮样品中，团队还分离鉴定出一个凯伦藻科的新种，命名为优美卡尔藻（Karlodinium elegans）。

图2  优美卡尔藻（Karlodinium elegans）光镜图片

2021年3月，深圳湾爆发甲藻赤潮，赤潮持续近40天。本项目对赤潮肇事种进行鉴定，认为赤潮肇事种为凯伦藻科下的绕顶塔卡藻（Takayama acrotrocha），这是该藻首次在我国南海海域爆发赤潮。进一步对分离自中国南海的6株T. acrotrocha进行形态和分子鉴定，认为T. acrotrocha与Takayama xiamenensis为同种异名，根据植物命名优先律原则，将此两个种的有效命名修订为Takayama acrotrocha。

图3 绕顶塔卡藻（Takayama acrotrocha）光镜图片

另外，针对凯伦藻种类形态高度相似，野外调查中很难实现种类形态鉴定的问题，团队建立了针对Karenia selliformis、Karenia papilionacea和K. longicanalis的特异性qPCR检测方法，对夏季珠江口海域表层海水样品中的3种目标凯伦藻进行检测。结果表明，该方法具有较高特异性，可与形态分类方法相结合用于凯伦藻赤潮的调查研究。

以上研究受到了国家自然科学基金青年项目（No. 41906112、No. 41606175）的资助，团队在此研究基础上申请并获批了2023年北京自然科学基金面上项目（No. 8232026），继续开展凯伦藻科种类的多样性、藻毒性及生态学研究，以期为我国近海凯伦藻有害赤潮的研究与防治提供重要的理论基础。