1、毕业论文文献综述生物技术纤毛虫原生动物的研究进展摘要原生动物是环境监测中理想的指示生物。纤毛虫是原生动物各门中特化程度最高也是最复杂的一大类群，在形态结构、生活方式、环境分布及其他生物学特征方面均表现出较大的多样性，现阶段研究的内容仅限于形态分类学、系统学、细胞发生学、病害学和生态学等几个方面，很多方向尚未得到开发。吸管类纤毛虫隶属于纤毛门，由于种种原因，国内迄今十分缺乏有关吸管虫的资料，对该类群的研究几乎完全空白。关键词原生动物；纤毛虫；吸管虫原生动物是环境监测中理想的指示生物1,2,3，有关其群落结构与环境关系的研究表明，原生动物的种群动态、群落结构与功能变化可以直接或间接地反映水质状况及
2、发展趋势4。国内迄今利用原生动物群落对淡水环境开展监测与评价已有许多富有成果的研究1,3,5。1、纤毛虫原生动物11纤毛虫原生动物的特点纤毛虫CILIATES在分类学上隶属于原生动物亚界之纤毛门CILIOPHORA，是原生动物各门中特化程度最高也是最复杂的一大类群6。迄今已知者11000余种，命名者则超过15000种，其中至少有约1/3生活在海洋中7。日前已知的近万种纤毛虫在形态结构、生活方式、环境分布及其他生物学特征方面均表现出较大的多样性。其主要特征有以下几点1其生活史中至少在某一时期存在纤毛或由其进一步特化而成的纤毛器作为运动、摄食胞器；2具有功能不同的大小核型，大核MACRONUCLE
3、US为多倍体，司营养，小核MICRONUCLEUS为二倍体，司遗传和生殖；3具有高度特化的细胞器如纤毛CILIA、伸缩泡CONTRACTILEVACUOLE、胞口CYTOSOME、胞咽CYTOPHARYNX、胞肛CYTOPYGE等；4无性生殖通常为横二分裂，少数种类有出芽生殖及复分裂；5有性生殖为特殊的接合生殖CONJUGATION，极少数有自配AUTOGAMY或质配CYTOGAMY；6生活方式有自由生、共生、共栖及寄生等各种类型，全为异养2。12纤毛虫原生动物形态学研究的基本方法由于纤毛虫个体微小，且生物多样性极高，其分类学研究除了需利用光学显微镜对其活体形态学进行详细观察，还要借助各种现代
4、银染方法、微分干涉技术、电镜技术、免疫荧光技术以及分子生物技术等2,7,8。纤毛虫原生动物形态学研究的基本方法有活体观察方法、甲基绿派洛宁临时核器染色方法、蛋白银法、银浸法、黑色素FEULGEN复染法、干银法和氨银法，运用这些方法可成功地进行分类鉴定工作2,9。但这些方法的显示效果也各有侧重，没有一种单一的方法能显示各种必需的分类学性状。同样地，没有一种染色法能不加变更地适用于各种纤毛虫。一般来说，一个纤毛虫形态学全面的描述至少应包括活体观察，银浸法染色，蛋白银或氮银法染色。通过染色可获得纤毛虫的细微结构，但并不能因此而忽视活体观察的重要性。相反，准确完整的活体观察在很大程度上弥补了单纯染色的
5、不足，从而完善了纤毛虫的形态学研究。二者缺一不可，相辅相成。13国内对纤毛虫原生动物的研究进展在我国，由于技术、研究资料与背景等方面的限制，对纤毛虫原生动物的研究相对滞后，仍处于初级阶段，所涉及的内容仅限于形态分类学、系统学、细胞发生学、病害学和生态学等几个方面，很多方向尚未得到开发10,11。其实，纤毛虫与我们的日常生活有着密不可分的关系，在环保、工业、农业、畜牧业、渔业、药业等诸多方面都发挥着不可忽视的作用，并有着重要的经济意义10。如土壤纤毛虫在土壤生态环境评价中具有较好的应用前景它具有大的现存量和生产力，与周围环境相接触的细胞膜较薄，可迅速地感知外部环境的微小变化；与细菌等原核生物相比
6、，其对环境变化的反应与后生动物更为相似；不同分布区的土壤纤毛虫的形态、生态和遗传分化较低，可以在世界范围内广泛应用；在一些高等生物无法生存的极端环境中，土壤纤毛类原生动物往往可以生存并大量繁殖12。近20年来，以宋微波教授为首的研究团队对我国海洋，尤其是青岛近岸的各类水体中纤毛虫的区系结构及其生物多样性的研究逐步开展起来，对腹毛类、寡毛类、缘毛类、管口类及侧口类等若干重要类群做了系统的描述和厘定9,11,13。而动基片纲中的刺钩类、合膜类及吸管类，多膜纲的异毛类等有关描述和报道相对缺乏。2、吸管类纤毛虫21吸管类纤毛虫的特点吸管类纤毛虫是纤毛门中高度特化的类群，大部分阶元尤其是海洋类群近半个世
7、纪以来一直无人问津8。在CORLISS的分类系统中，吸管类纤毛虫隶属于纤毛门，动基片纲，吸管亚纲、吸管目14。吸管虫喜食草履虫，在草履虫的培养液中若混入吸管虫，轻者会影响草履虫的培养，重则导致“全军覆没”15。现代研究支持该类群为一单源发生系，具有与管口类较接近的关系系统。吸管虫几乎全部为固附或外栖性生活，无性生殖主要通过出芽方式进行，因此生活史中可以明确分为成体和幼体阶段。成体时体表纤毛完全退化，无胞口；营摄食的管状或针状触手成簇或周身分布，触手上通常生有突出小体，称系缚式刺丝泡，借以捕食其它纤毛虫或它类原生动物。多数种类具有无收缩性的柄。幼体游泳体可自由游泳，全身或部分被有纤毛，无柄和吸管
8、16。无性生殖根据出芽的三种不同方式，分为外生、内生和外翻3个亚目。由于该类纤毛虫对环境要求的苛刻性，海洋中该类群相对稀少，从EHRENBERG于1833年描述第一种吸管虫结节壳吸管虫至今约两个世纪所报道和描述的约400种吸管虫中大部分为淡水种类17。22吸管类纤毛虫的生物监测作用吸管虫大部分种类可附生于其他生物体表，如原生动物、藻类、软体动物、轮虫、环节动物、甲壳动物、昆虫、鱼、海龟等18，一些种类也可寄生于马、犀牛、豚鼠、大象的肠内19。一般情况，吸管虫对其宿主影响不大，但当其大量滋生时，对养殖动物则有相当大的危害20。另外，吸管虫是周丛生纤毛虫的主要组成类群，周丛纤毛虫的群落结构具有良好
9、的自我维持和修复能力；集约化海水养殖水体中周丛纤毛虫的物种多样性显著高于开放的近海岸水体；其优势种群丰度、群落结构参数和多个环境因子具有显著的相关性；不同时空群落结构间相似性及其参数能较好反映周丛纤毛虫的群落结构演替，并能较好的响应集约化海水养殖水体环境的变化2,17,21,22。23吸管类纤毛虫的研究状况由于种种原因，国内迄今十分缺乏有关吸管虫的资料，对该类群的研究几乎完全空白。另外，吸管虫成体因体表纤毛完全退化而结构相对简单，不同种间特征又有很大的重叠性，而蛋白银等现代银染技术难以广泛应用于该类群的分类学中，使其研究工作一直滞留于传统方法活体或固定样品进行观察。上世纪80年代后，电镜技术开
10、始应用于纤毛虫分类学研究，尤其是进入21世纪后，分子生物学手段的广泛运用，有助于清理该类纤毛虫研究多年来遗留下来的大量混乱和错误积。早期分类学只是依据吸管虫的形态学触手位置，是否具外壳，是否有柄等将其分为七个科，近年来吸管虫的分类达成了近乎一致的方案，即根据吸管虫无性生殖的芽体形成方式分成三类，一类为外出芽方式的外生亚目，一类为内出芽方式的内生亚目，一类为外翻亚目。目前，国外对吸管虫的研究主要集中在着生类吸管虫，而国内的研究甚少。3、展望纤毛虫原生动物作为重要的生物模型，在细胞生物学、真核生物遗传学研究以及核质关系探讨上具有重要的研究价值。此外，作为水生微食物网中的调节枢纽，该类生物在环境生物
11、学、能量动物学、水产养殖病害学、污水处理等领域中也同样是重要的研究对象。所以，在科学家的共同努力下，我国在该领域的研究水平会不断提高，必将促进其繁荣与发展。参考文献1沈韫芬,章宗涉,龚循矩,等微型生物监测新技术M北京中国建筑工业出版社,199015242宋微波,徐奎栋,施心路,等原生动物学专论M青岛青岛海洋大学出版社,1999125,211268,3253623许木启,朱江,曹宏白洋淀原生动物群落多样性变化与水质关系研究生态学报J2001,2171114111204许木启,曹宏PFU原生动物群落生物监测的生态学原理与应用J生态学报,2004,247154015485XUK,CHENJK,YAN
12、GEJ,ETA1BIOMONITOFINGOFCOASTALPOLLUTIONSTATUSUSINGPROTOZOANCOMMUNITIESWITHAMODIFIEDPFUMETHODJMARINEPOLLUTIONBULLETIN,2002,448778866宋微波,马洪钢我国海洋纤毛虫原生动物的研究进展J生物学通报,2000,35510L17苗苗纤毛虫原生动物若干重要类群的分子系统发育研究D青岛中国海洋大学,20098陈相瑞海洋纤毛虫的多样性研究裸口类、下口类、吸管类、旋唇类D青岛中国海洋大学,20099宋微波,徐奎栋纤毛虫原生动物形态学研究的常用方法J海洋科学,1994,66910王娅宁
13、,施心路,刘桂杰,等纤毛原生动物研究的经济意义J2009,266727511陈相瑞,宋微波,胡晓钟青岛沿海吸管虫原生动物,纤毛门一新属、新种及九新纪录种记述J动物分类学报,2005,30349350012李琦路,宁应之土壤生态环境中纤毛虫的研究与应用J西北师范大学学报自然科学版,2008,443828713龚骏,宋微波青岛沿海的管口类纤毛虫（原生动物,纤毛门,管口目）J动物分类学报,2009,494995314CORLISSJOTHECILIATEDPROTOZOACHARACTERIZATIONCLASSIFICATIONANDGUIDETOTHELITERATURE2NDEDMOXFORD
14、PERGAMONPRESS,OXFORD,NEWYORK,TORONTO,SYDNEY,PARIS,FRANKFURT,197915许友勤草履虫的天敌固着足吸管虫J生物学通报,1988,74416宋微波,沃伦,胡钟晓,等中国黄渤海的自由生纤毛虫M北京科学出版社,200913516917吴利,冯伟松,陈相瑞,等五种淡水吸管虫原生动物中国新纪录种的描述J动物分类学报,2006,31231131618宋微波,赵元莙,徐奎栋,等海水养殖中的危害性原生动物M北京科学出版社,2003126219DOVGA1IVEVOLUTION,PHYLOGENYANDCLASSIFICATIONOFSUCTOREACILIOPHORAJPROTISTOLOGY,2002,2419427020陈琳纤毛虫的生物学基础与危害鱼类的常见种属J福建畜牧兽医,1999,212455121李继秋,林晓凤,许恒龙,宋微波海水养殖水体周丛纤毛虫的群落结构及其对环境因子的响应J水生生物学报,2008,32449350022GONGJ,SONGWBANDWARRENAPERIPHYTICCILIATECOLONIZATIONANNUALCYCLEANDRESPONSESTOENVIRONMENTALCONDITIONSJAQUATMICROBECO1,2005,39159170
