通过形态学和分子分析，逐步探索韩国Bothrostoma属（纤毛动物门，Armophorea目）的多样性

《European Journal of Protistology》：Step-by-step exploration of the diversity of the genus Bothrostoma (Ciliophora, Armophorea) in Korea using morphological and molecular analyses

　　本研究通过形态学与分子系统发育分析，描述了采自韩国淡水池塘的两个新 Bothrostoma 种类，B. longicilia 和 B. dextroproboscis，并证实了属内单系群特性。

　　

阮国东|南达·德维·克里斯蒂安蒂|诺维亚·卡希亚尼|申曼坤

韩国蔚山大学生物科学系，44610蔚山，韩国

摘要

属Bothrostoma（Stokes, 1887）的多样性似乎比之前报道的更为丰富。最近的研究发现了几种新物种，但其完整的多样性仍待揭示。在本研究中，我们描述了两种新物种：Bothrostoma longicilia nov. sp. 和 B. dextroproboscis nov. sp.，它们是在韩国的淡水池塘中采集到的。我们对这些物种进行了形态学和分子生物学方面的研究。Bothrostoma longicilia nov. sp. 的特征包括明显的尾部纤毛、短而尖锐的吻部、30–40个体节（其中包含11–15个后口节），以及排列在相邻体节之间的7–8排不连续斜向的皮层颗粒。Bothrostoma dextroproboscis nov. sp. 的特征是呈矩形，左侧前端为短而尖锐的吻部，右侧前端延伸出可弯曲的口器，具有长圆形的大核，以及覆盖约三分之二体长的口侧膜区。基于SSU rDNA序列的分子系统发育分析支持这两种新物种的独立性，并证实了Bothrostoma属的单系性。

引言

厌氧环境中栖息着多种微生物，包括纤毛虫。Bourland等人（2014年）通过结合形态学观察和小亚基（SSU）rDNA序列分析，对厌氧纤毛虫Metopus es（Müller, 1776）Lauterborn, 1916进行了全面描述。自该研究以来，厌氧纤毛虫的研究进入了一个新的时代。在过去十年中，大量出版物提供了关于厌氧纤毛虫多样性的新见解（Bourland和Wendell, 2014; Bourland等人, 2014, 2017a, 2017b, 2018a, 2018b, 2020, 2022, 2024; Feng等人, 2024, 2025a, 2025b; Foissner, 2016a, 2016b; Kotyk等人, 2024; Kristanti等人, 2025a, 2025b; Li等人, 2021, 2023a, 2023b, 2025; Méndez-Sánchez等人, 2022; Nguyen和Shin, 2024; Nguyen等人, 2024; Omar等人, 2017; Rotterová等人, 2018, 2020; V?a?ny和Foissner, 2017a, 2017b, 2019; Zhuang等人, 2021, 2022, 2024, 2025）。人们对这类纤毛虫的兴趣逐渐扩展到它们的丰富性，从而发现了新的分类单元或谱系，并明确了物种间的关系（Bourland等人, 2020; Foissner, 2016a; Fokin等人, 2023; Rotterová等人, 2018, 2020）。特别是Metopidae科（Kahl, 1927），它是多样性最高且数量最多的科之一，包含14个属（Bourland等人, 2018b, 2020; Foissner, 2016a; Jankowski, 1964; Kahl, 1932; Lee等人, 2000; Méndez-Sánchez等人, 2022; Pomaha?等人, 2024; Rotterová等人, 2018; V?a?ny和Foissner, 2017b）。尽管技术有所发展，但我们对Metopidae科纤毛虫的理解仍主要基于其形态学异质性和非单系关系（Bourland等人, 2020; Li等人, 2021; Zhuang等人, 2022）。最近，通过结合全面的形态学分析、多个标记基因序列以及转录组和全基因组数据，人们为澄清这些关系做出了显著努力（Li等人, 2023a; Rotterová等人, 2020, 2024）。

Bothrostoma属属于Metopidae科，由Stokes（1887年）首次命名。其特征是前口部有一个扁平的圆顶，不会向前扭曲，具有非常明显的侧口膜，较大的浅表围口区，以及仅位于腹侧的口侧区，该区域长有细长的膜结构（Jankowski, 1964; Méndez-Sánchez等人, 2022）。尽管已有悠久的研究历史，但与同属的Metopus属（Claparède和Lachmann, 1858）相比，Bothrostoma的多样性研究仍然不足，迄今为止仅描述了十个形态种（Méndez-Sánchez等人, 2022; Zhuang等人, 2025）。

现代技术通过将形态学特征与分子系统发育分析相结合，促进了纤毛虫物种的鉴定。这种综合方法发现了许多新的分类单元，并大大扩展了我们对厌氧纤毛虫多样性的理解（Bourland等人, 2020; Foissner, 2016a; Méndez-Sánchez等人, 2022; Rotterová等人, 2018, 2020; V?a?ny和Foissner, 2017a, 2017b, 2017b, 2019; Zhuang等人, 2022）。在本研究中，我们对两种新物种进行了详细的形态学检查和分子系统发育分析，旨在进一步阐明Bothrostoma属的多样性。

样本采集

样本采集

Bothrostoma longicilia nov. sp. 于2022年4月在韩国蔚山的Seomgol水库（35°32′44.9″N, 129°16′16.1″E）被发现。Bothrostoma dextroproboscis nov. sp. 于2024年9月在釜山的Samrak生态公园的一个莲花池塘（35°09′18.5″N, 128°58′07.4″E）采集。样本取自富含有机物和腐叶的池塘沉积物中，并储存在1升塑料罐中，置于室温下。为了促进生长，在培养物中添加了几粒小麦或大米。

分类学描述

纲：Armophorea Lynn, 2004。

目：Metopida Jankowski, 1980。

科：Metopidae Kahl, 1927。

属：Bothrostoma Stokes, 1887。

Bothrostoma longicilia nov. sp.（图1, 图2；表1）。

ZooBank注册。新物种组名B. longicilia nov. sp.已在ZooBank中注册，代码为：urn:lsid:zoobank.org:act:7DB623B6-3392-4872-AB86-891B35003C2B。

鉴别特征。 体内大小为87–112 μm × 31–47 μm。身体呈椭圆形，左侧前端形成短而尖锐的吻部，后端呈圆形。

新物种与其他同属物种的形态比较

Bothrostoma属包含十个已命名的物种（Jankowski, 1964; Méndez-Sánchez等人, 2022; Zhuang等人, 2025），其中八个物种已使用现代方法进行了研究。其余两个物种B. mirabilis（Kahl, 1927）Jankowski, 1964和B. extentum（Kahl, 1926）Jankowski, 1964仅通过活体观察进行了研究。

Bothrostoma longicilia nov. sp. 的特征是尾部纤毛异常长（50–76 μm），有30–40个体节，以及短而尖锐的吻部。

CRediT作者贡献声明

阮国东：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，可视化，方法学，调查，概念化。南达·德维·克里斯蒂安蒂：撰写 – 审稿与编辑，调查。诺维亚·卡希亚尼：撰写 – 审稿与编辑。申曼坤：撰写 – 审稿与编辑，监督，资源协调，项目管理，资金筹集，概念化。

未引用的参考文献

Lu等人, 2025

Penard, 2022

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本研究得到了韩国国家研究基金的支持，该基金由韩国教育部提供资助（资助编号：2021R1I1A2048744）。