Der einzigartige Ökotyp „Riesenkolonie“ führt zu intensiven Blüten von Phaeocystis globosa im Südchinesischen Meer

Der Haptophyt Phaeocystis globosa ist ein wichtiger Erreger schädlicher Algenblüten. Ausbrüche von P. globosa-Blüten treten normalerweise in eutrophen Küstengewässern in Form von Kolonien auf und beeinflussen marine Ökosysteme und die Marikulturindustrie.

Das Südchinesische Meer (SCS) ist eine typische Region mit einer großen Anzahl von P. globosa-Blüten, die durch die Bildung von „Riesenkolonien“, dem einzigartigen diagnostischen Pigment, und der starken hämolytischen Toxizität gekennzeichnet sind.

Kürzlich lieferte ein Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Yu Rencheng vom Institut für Ozeanologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (IOCAS) neue Einblicke in die intensiven Blüten von P. globosa im SCS und identifizierte die verursachende Art der Blüten als a einzigartiger „Riesenkolonie“-Ökotyp.

Die Studie wurde veröffentlicht in Schädliche Algen am 23. März.

Die Forscher verwendeten einen hochauflösenden Chloroplasten-Molekularmarker, um die genetische Vielfalt von mehr als 19 Stämmen von P. globosa zu analysieren, die aus verschiedenen Regionen des Pazifischen und Atlantischen Ozeans gesammelt wurden. Sie bestimmten Koloniegrößen und Pigmentprofile dieser P. globosa-Isolate.

Diese P. globosa-Stämme könnten basierend auf ihren Sequenzen in vier genetische Kladen oder zwei Gruppen basierend auf der Koloniegröße und den diagnostischen Pigmenten (19′-Hexanoyloxyfucoxanthin, Hex-Fuco und 19′-Butanoyloxyfucoxanthin, But-Fuco) eingeteilt werden.

Drei Stämme aus dem SCS, die alle zur gleichen genetischen Gruppe gehören, zeigten einzigartige biologische Merkmale, indem sie „Riesenkolonien“ bildeten und But-Fuco als diagnostisches Pigment besaßen. Basierend auf diesen Ergebnissen schlugen die Forscher vor, dass diese SCS-Stämme ein einzigartiger „Riesenkolonie“-Ökotyp von P. globosa sein sollten.

Sie analysierten mehr als 1.000 Sequenzen des Chloroplasten-Molekularmarkers, die im Zeitraum 2016-2021 aus P. globosa-Kolonie und Phytoplankton im SCS gewonnen wurden. Die phylogenetische Analyse zeigte, dass mehr als 95 % der Sequenzen von P. globosa-Kolonien in der SCS aus dem Ökotyp „Riesenkolonie“ bestanden, während die genetische Vielfalt von Einzelzellen viel höher war. Daher wurden die intensiven Blüten von P. globosa im SCS hauptsächlich durch diesen „Riesenkolonie“-Ökotyp von P. globosa verursacht.

P. globosa weist unterschiedliche morphologische und physiologische Merkmale und eine hohe genetische Vielfalt auf, doch die Beziehung zwischen diesen wurde nie aufgeklärt. „Unsere Arbeit liefert einen wertvollen molekularen Marker zur Untersuchung der intraspezifischen Diversität von P. globosa, der helfen wird, die morphologische, physiologische und genetische Differenzierung von P. globosa zu verstehen“, sagte Dr. Zhang Qingchun, Erstautor der Studie.

„Die Studien zu diesem einzigartigen ‚Riesenkolonie‘-Ökotyp von P. globosa werden dazu beitragen, die Mechanismen der P. globosa-Blüte in den Küstengewässern Chinas aufzudecken und das Überwachungs- und Frühwarnsystem zu entwickeln“, sagte Prof. Yu .