記者谷庭/台北報導
▲陽明山焿子坪樣區的溫泉水中,可見成群的溫泉紅藻。(圖/中山大學提供)
陽明山發現世界新物種!中山大學生物科學系助理教授傅瀚儀指出,這次在陽明山採獲一種溫泉紅藻,進行基因體定序,確認為新屬新種,將其命名為「陽明山溫泉紅藻」,而陽明山溫泉紅藻具有嗜熱嗜酸與特殊光合作用調節機制等特性,且能吸附重金屬,有助應用於生物科技與仿生技術,未來發展極具潛力,可望作為固碳或廢水處理等綠色材料。
中山大學生科系助理教授傅瀚儀表示,溫泉紅藻綱是一群單細胞紅藻,可在高溫強酸環境中存活,主要分布在硫酸比例較高的溫泉水體區域。研究團隊於2015年在陽明山國家公園主要溫泉區之一的焿子坪硫磺泉附近所採集,這一種溫泉紅藻個體極為細小、散佈在霧氣之中,非肉眼可見,但若成群則可看到一片藍綠色。
團隊將此種溫泉紅藻與GenBank資料庫樣本進行基因序列比對,依據序列相似度結果,最初判斷採集到的是Galdieria maxima,跟據文獻描述,是該屬中細胞最大的一種溫泉紅藻(直徑6-16.5 μm),具備吸收多種有機碳進行異營生長的能力。
▲國立中山大學生物科學系助理教授傅瀚儀跨國團隊進行基因體定序,確認陽明山採獲的溫泉紅藻為新屬新種。(圖/中山大學提供)
然而,研究團隊所採獲的這種溫泉紅藻細胞卻很小(直徑1.2-3.8 μm),且無法在含葡萄糖培養
液中異營生長。傅瀚儀說:「當初在繪製陽明山採集到的溫泉紅藻親緣關係時就很納悶,為什麼會和同屬其他種親緣關係那麼遠?卻和不同屬不同種的溫泉紅藻親緣關係那麼近?」這些疑問驅使他再去搜尋研究相關的文獻,發現凡是採用美國國家生物技術資訊中心GenBank資料庫的Galdieria maxima藻種比對所做的研究,結果都有些不盡合理之處。
由於溫泉紅藻不易從外觀特徵辨別分類,因此團隊採rbcL基因序列辨識物種後,再以比較基因體學的方法進行分析,意外揭露基因序列資料庫所藏「Galdieria maxima藻種」樣本辨識有誤的問題。研究團隊解釋,同一藻種不同取樣的同一基因其序列應該高度相似,但研究結果卻出現截然不同的序列時,合理推斷GenBank資料庫裡當初作為新種命名的藻株極可能受到汙染,也就是說藻株混合到兩個以上的物種。
因此,研究團隊將陽明山採集到的溫泉紅藻進行基因體定序與組裝,利用基因體、形態與生理等特徵進行綜合分析,提出此種藻株應為新屬新種,並命名為「陽明山溫泉紅藻
」(Cyanidiococcus yangmingshanensis)。
團隊希望繼續深入研究,瞭解溫泉紅藻光合作用調節機制與電致變色的反應特性,為未來永續生技與仿生應用和發展奠定基礎。本研究結果發表於國際知名期刊《藻類學期刊》(Journal of Phycology)。共同作者為東海大學生命科學系教授劉少倫、中央研究院生物多樣性研究中心研究員江殷儒,及南韓成均館大學生物科學系副教授Hwan Su Yoon。