明晰双肋藻(硅藻门)的超微结构研究

莫雯惠，袁 莉，陈锦华*，徐三妹, 2，刘 冰

(1 吉首大学 生物资源与环境科学学院，湖南吉首 416000；2 怀化师范高等专科学校 文理综合学院，湖南怀化 418000)

在1844年，Kützing[1]以明晰双肋藻[Amphipleurapellucida(Kützing) Kützing]为模式种，建立了硅藻门双肋藻属(Amphipleura)。它是一类两侧及两端都对称的舟形双壳缝类硅藻，生活在淡水中[2]。该属的主要形态特征是具有一条明显的中央胸骨，其在靠近两端时分叉成两条肋(双肋藻属的名称由此而来)，然后在接近最末端处又融合，从而在壳面上形成针眼状的结构。由于壳缝仅存在此针眼结构中，所以较短。因其模式种明晰双肋藻的结构精细，线纹密集(密度约37～40条/10 μm)，所以其标本常被研究人员用来检测光学显微镜的分辨能力[2]。根据AlgaeBase网站的统计，在世界范围内，双肋藻属在分类上公认的种类只有10个[3]。在中国，李家英等[4]在《中国淡水藻志》系列专著中收录了双肋藻属3种和1变种。但明晰双肋藻至今没有详细的扫描电镜研究，所以它的一些关键特征，比如其壳缝的近缝端和远缝端的形态、孔纹的结构等尚处于未知状态。

武陵山区跨湖北、湖南、重庆、贵州四省市，包括四省份交界地区的71个县(市、区)，目前在武陵山区已建立了19个国家级自然保护区，是中国生物多样性研究热点之一。在对武陵山区硅藻分类和多样性研究过程中，我们收集到了一种双肋藻的标本，经研究鉴定，其为明晰双肋藻。本研究期望通过对明晰双肋藻的详细观察和描述为其提供更多的超微结构资料及新描述，同时更新读者对双肋藻属和武陵山区硅藻多样性的认识。

1 材料和方法

本研究中，明晰双肋藻的样品于2021年6月24日取自湖南省会同县广坪镇的一口水井中，取样点地理坐标为26°47′23″ N，109°36′51″ E，海拔270 m；水质参数为：温度(20.1±0.5) ℃，pH (7.1±0.2)，电导率(464±2) μS·cm-1。具体取样方法为，选取井壁着生的水草(主要是水绵)放入250 mL的样品瓶中，然后加入25 mL 4%的甲醛溶液固定。

实验室内的处理步骤为：取25 mL样品于250 mL烧杯中，加入2倍待处理硅藻样品体积30%的过氧化氢溶液，然后把烧杯放在加热平台上，在80 ℃恒温条件下加热6 h以氧化去掉硅藻细胞的有机物质，然后加入5 mL 10%的稀盐酸溶解要处理样品中含钙固体化合物。冷却后，向烧杯中加入蒸馏水至250 mL，静置至少12 h，然后用移液枪小心吸走100 mL刻度线以上的上清液，这个过程重复5次以得到干净的硅藻标本。利用Naphrax®封装剂制成永久装片以供光学显微镜观察和拍照(德国徕卡光学显微镜，型号Leica DM3000)。永久装片保存在吉首大学植物标本馆(标本馆国际代码JIU)。扫描电镜观察在湖南怀化学院完成(德国卡尔蔡司场发射扫描电子显微镜，型号Sigma HD)。用于描述和鉴定双肋藻属种类的形态术语参照Kützing[1]和Round等[2]，中英文对照术语参考何佳昕等[5]、刘腾腾等[6]、王婷等[7]文献。

2 结 果

明晰双肋藻(图版Ⅰ，1～9；图版Ⅱ，1～6)

Amphipleurapellucida(Kützing) Kützing 1844: 103, pl. 3, fig. 52; pl. 30, fig. 84; Cantonatietal. 2017: 97, pl. 68, figs 27-29

光学显微镜观察(图版Ⅰ，1～3)：壳瓣纺锤形，末端尖，不拉伸。壳瓣大小为(测量29个标本)：长98～104 μm，宽8.1～9.7 μm。中央胸骨长而明显，长度为69～73 μm，约占整个壳面长度的70%。中央胸骨在靠近两端处形成针眼状结构，壳缝仅存在于此针眼中(图3，两箭所示)。线纹密集，在光学显微镜下难以分辨。

扫描电子显微镜观察(图版Ⅰ，4～9；图版Ⅱ，1～6)：壳瓣纺锤形，壳面外侧平坦，壳套浅，中央胸骨长且直(图版Ⅰ，4，5)。从壳面外侧看，壳缝直，近缝端和远缝端结构相似，两者皆略微膨大(图版Ⅰ，6，8，9中各箭所示)。单列横向线纹平行排列，与中央胸骨垂直；纵向线纹与横向线纹相互垂直，孔纹外侧开口纵向长度大于横向，形状不一，或椭圆或长方形等。横向线纹密度为38～39条/10 μm (测量6个标本)，孔纹密度为54～58个/10 μm。从壳面内侧看，中央胸骨明显增厚，长且直(图版Ⅱ，1)。螺旋舌大，水滴状，在末端与两条胸肋融合形成类似蜡笔夹状结构(图版Ⅱ，2，3两箭所示)；壳缝近缝端和远缝端结构相似，两者皆不膨大(图版Ⅱ，4，5两箭所示)；线纹位于相邻两条增厚横肋之间，孔纹在壳面内侧开口被圆形的筛膜所覆盖，开口的边缘没有镶边状增厚圆环(图版Ⅱ，5)。

3 讨论和结论

明晰双肋藻个体形态特征明显，容易鉴定，但是本研究对更多的超微结构特征进行了描述。从前面的描述中，可以看出明晰双肋藻的孔纹内外开口形状不同，外侧开口形状不统一且无筛膜覆盖，但是其纵向长度大于横向，内侧开口为圆形且被筛膜所覆盖；无论内外，其近缝端和远缝端结构都相似，但是在外侧皆略微膨大，而内侧都呈直线状，不膨大。本研究中的明晰双肋藻标本外形和数量性状与参考文献中的吻合[8]，其身份完全可以确定。另外，有文献报道明晰双肋藻喜欢生活在静水或缓慢流动的水体中，本研究中的明晰双肋藻取自湖南会同县一水井中，生境也与这篇参考文献中的相似[2]。