【原生生物界全系列-43】绿藻纲—衣藻目

绿藻纲—衣藻目

真核生物域

原生生物界

绿藻门

绿藻亚门

绿藻纲

衣藻目

衣藻目（学名：Chlamydomonadales）为绿藻纲的一个目。

下属科：

衣藻科（Chlamydomonadaceae）

绿囊藻科（Chlorangiellaceae）

1.衣藻科

衣藻科是藻类下的一个科。

衣藻属（学名：Chlamydomonas)是绿藻门下一个包括约325个物种的属。他们都是带有鞭毛的单细胞生物。有纤维素壁，营养细胞有两根等长鞭毛，叶绿体杯状，叶绿体前端或侧面有一红色眼点，细胞核位于细胞中央。衣藻属在夜间进行无性生殖，繁殖几代后才行有性生殖。衣藻通常被分子生物学视为一种标准的模式生物，被长期、反复的作为研究材料，研究核酸和蛋白质等生物大分子的功能、形态结构特征及其重要性和规律性。因为衣藻体内有离子通道，其可以直接被光线产生光敏反应，比如ChR2（channelrhodopsin）。

2.衣藻

衣藻（Chlamydomonas）亦称“单衣藻”。绿藻门，衣藻科。藻体为单细胞，球形或卵形，前端有两条等长的鞭毛，能游动。鞭毛基部有伸缩泡两个；另在细胞的近前端，有红色眼点一个。载色体大型杯状，具淀粉核一枚。无性繁殖产生2、4、8或16个游动孢子；有性生殖为同配、异配和卵式生殖。在不利的生活条件下，细胞停止游动，并进行多次分裂，外围厚胶质鞘，形成临时群体称“不定群体”。环境好转时，群体中的细胞产生鞭毛，破鞘逸出。广布于水沟、洼地和含微量有机质的小型水体中，早春晚秋最为繁盛。衣藻属是原始的单细胞绿色植物，已被记录的有500多个种。

多生活于有机质丰富的小水体或潮湿的土表上。但是池塘、湖泊或河流中也常发现。巢湖常见的浮游种类。

（1）形态特征

植物体为游动单细胞：细胞球形、卵形、椭圆形或宽纺锤形等，常不纵扁；细胞壁平滑，不具或具有胶被。细胞前端中央具或不具乳头状突起，具2条等长的鞭毛。鞭毛基部具1个或2个伸缩泡。具1个大型的色素体，多数杯状，少数片状、“H”形或星状等，具1个蛋白核少数具2个、多个。眼点位于细胞的一侧，橘红色。细胞核常位于细胞的中央偏前端，有的位于细胞中部或一侧。营养繁殖时细胞进行纵分裂或横分裂，无性生殖，原生质体分裂产生2一16个动孢子，生长旺盛时期以无性生殖为主，繁殖很快；遇不良环境，形成胶体群，环境适合时，恢复游动单细胞状态。有性生殖为同配、异配，极少数种类为卵式生殖。

（2）生殖方式

生殖方式有无性和有性生殖两种类型。环境适宜时多连续进行无性生殖。无性生殖时，细胞常静止不动，鞭毛收缩或脱落。其内的原生质体经过1~4次有丝分裂，形成2、4、8或16个子原生质体，随后各自形成1个游动孢子，其结构和母体一样。待母细胞壁胶化破裂时，每个游动孢子即被释放出来，并在水中游动，各自长大成1个新个体。衣藻的有性生殖过程也是首先脱去鞭毛，原生质体经过3~6次分裂，产生 8、16、32或64个具2条鞭毛的细胞，叫做配子。其形态结构和游动孢子相同，但更小些。配子释放出来后，成对地进行融合，每对配子产生1个二倍体的合子。合子分泌产生厚壁，经过休眠，当条件适宜时萌发，首先进行减数分裂，各产生4个单倍体的减数孢子。待合子壁破裂后放出孢子，每个减数孢子各形成一个个体。

（3）分布范围

衣藻属是常见的淡水绿藻。在生长季节里，衣藻常在营养特别是氮、磷较丰富的坑塘中，有时长成纯群，但在池水或缓流中则常与其他藻类等混生，不易采集。在非生长季很难找到它们。

衣藻属植物不论是在清澈的泉水，还是在污水里都有分布，但大多数种类产于有机质丰富的小水休或潮湿的表土上，一些种类则喜生于酸性的沼泽水体中，如泥炭藓衣藻有的甚至在PH为2时还能生活，如嗜酸衣藻，少数特殊的种类分布在冰霄和极地上，呈红、黄或褐色。春、秋雨季，它们生长繁殖，可成为纯衣藻群落，使水体呈草色，冬季也可在养鱼缸内生长。

（4）应用研究

到20世纪40年代至50年代，Lewin、Ruth、Sager以及一些其他人把衣藻的几个种发展成为实验生物体。经过多家实验室的筛选，已经建立了许多株系，其中研究最为广泛是莱哈衣藻(Chlamydomonas reinhardtii，国内简称之为莱氏衣藻、莱茵衣藻)属的一些株系，衣藻基因组计划(包括全基因组计划及EST计划)选择的也是这种衣藻。现在，全球100多家著名实验室已建立了衣藻实验生物学研究体系及多个研究主题和相应的遗传系统，奠定了衣藻的学术地位。

衣藻是一种单细胞真核绿藻，素有“绿色酵母”(green yeast)之称。衣藻与酵母有许多共同之处，如生长周期简单，生长快，世代时间短，可以在平板上形成单克隆，也能进行液体培养，以单倍体与二倍体两种形式生长，能对其配子的发育过程进行四分子分析。当然，衣藻也有其独特之处：光照和黑暗条件下均能生长，且能把外界提供的碳源与光合成的碳物质分开；是目前惟一能特异地对线粒体、叶绿体与核分别建立转化系统的生物；显然，在酵母已经奠定了其模式生物的角色以后，再选择一个“绿色”的酵母来作为植物的模式生物，可谓之应运而生，因为许多细胞学问题不可能在酵母中实现，如：光合成(photosynthesis)的途径、生物的机动性(motility)、趋光性(phototaxis)与感光(lightperception)、鞭毛(flagella)、中心粒(centrioles)、轴丝(axoneme)与基体(basalbodies)、植物细胞周期的调控与细胞识别、叶绿体的生物发生(chloroplastbiogenesis)及其遗传(inheritance)、植物细胞的凋亡、叶绿体的转化，以及叶绿体DNA的损伤与修复等。

衣藻在叶绿体与光合成方面的研究成果最为丰富，利用物理与化学方法筛选、分子遗传学与基因工程手段(如缺失、插入、转座子等方法)创造了大量的有关的突变体，开展了相关的研究。

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