《表1 迅游藻和硅藻性状比较》

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《海洋硅质化超微型浮游植物迅游藻(Bolidophyceae)的分类和生态学研究》


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注:SDV:二氧化硅沉积囊泡(修改自Akira Kuwata等)

迅游藻中硅化种的细胞壁形成和色素组成与硅藻具有很多相似性(表1)。硅藻和迅游藻中二氧化硅的矿化过程都是在被称为二氧化硅沉积囊泡(silica deposition vesicle,SDV)的结构中进行(Preisig et al,1994;Simpson et al,1981)。室内培养发现,无棘三艏藻无饰变型(Triparma laevis f.inornata)在足够的硅酸盐(100μmol/L)浓度下,可以形成完整的硅质细胞壁(Yamada et al,2014),其硅化的整个过程与硅藻相似,包括将硅转移穿过质膜,然后通过细胞质到达SDV内的聚合位点(Véronique,2000)。当硅酸盐浓度低于1μmol/L时,细胞几乎失去了所有的硅质板,这与硅藻的硅质化作用有所不同(Yamada et al,2014)。在硅藻中,其硅质化细胞必须运输足够的硅以形成细胞壁,同时防止其在细胞质中发生不受控制的自聚合,细胞硅代谢过程必须受到严格的生理控制(Véronique,2000)。另外,硅藻的SDV在质膜附近形成(Stoermer et al,1965;Edgar et al,1984;Lee et al,1992;Idei et al,2012),虽然迅游藻的盾形板和腹侧板SDV是在色素体周围产生,但是其带形板SDV与硅藻一样在质膜附近形成(Yamada et al,2016)。在无棘三艏藻细胞培养中还观察到了鞭毛细胞(Ichinomiya et al,2016),说明迅游藻的生命周期可以在硅化无鞭毛和裸鞭毛(naked flagellated)阶段之间转换,其生命周期与中心纲硅藻非常相似,在有性生殖的二倍体营养阶段产生单倍体裸鞭毛细胞(Drebes,1977)。根据物种细胞器基因组分析发现,迅游藻比硅藻具有更多的祖源特征(Tajima et al,2016)。例如,无棘三艏藻和硅藻的色素体和线粒体基因组成非常相似,只是基因顺序不同。无棘三艏藻中没有内含子或重复区域,而这些内含子或重复区在一些硅藻物种中经常观察到(Kuwata et al,2018;Secq et al,2011)。