甲藻在海洋生态系统中扮演着特别重要的角色。目前虽然对海洋生态系统中微生物的多样性和和微食物环的复杂性有了越来越多的了解，但是对于甲藻多样性的认识还是十分有限，尤其是珊瑚礁生态系统中甲藻多样性的认识十分稀少。在本论文研究中，以珊瑚礁生态系统为研究对象，开展以下三个方面的研究：1。以渚碧礁为例，使用最近设计的甲藻特异性SSU rDNA引物，进行珊瑚礁水体甲藻多样性的系统调查；2.以勇士鳍藻为例，研究细胞核rRNA基因(包括ITS)和线粒体基因在鳍藻属系统发育学和物种分类研究的适用性，并分析它的系统分类地位；同时以叶绿体基因研究叶绿体和多样性；3.以两种鹿角珊瑚为例，研究虫黄藻的系群和虫黄藻-纤毛虫-珊瑚三者之间的关系。主要取得以下结论和认识：　　 1.通过建立和分析甲藻特异性的SSU rDNA克隆文库，研究南沙渚碧礁的泻湖和礁坪水体甲藻基因的多样性，得到了一系列甲藻的新类群。分子进化分析发现它们广泛分布于各亚群的不同分支中；明确礁坪水体中甲藻多样性比泻湖高，同时二者水体中分别存在着不同的优势群体，泻湖以异养和寄生类型的甲藻为主，礁坪的区域以裸甲藻科的种类为主。　　 2.研究海南省三亚湾珊瑚礁水体中分离出的勇士鳍藻(Dinophysis miles)的细胞形态和核基因、线粒体基因、叶绿体基因的进化与多样性，首次记录勇士鳍藻是8个细胞连接状态存在，即8细胞背角末端相连组成一个环形结构；通过对核糖体三区间的进化分析，确定ITS1-5.8S-ITS2区间对于区分鳍藻属中的种间关系特别是确定勇士鳍藻与其他鳍藻种类的关系最为有效。为了明确勇士鳍藻叶绿体的类型，通过了一对叶绿体SSU rRNA引物进行PCR、克隆文库建立、测序和建树分析，发现勇士鳍藻细胞内外具有两种类型的内共生叶绿体和一种外附生蓝藻：第一种内共生叶绿体SSU rRNA序列和隐藻叶绿体序列相近，第二种内共生叶绿体SSU rRNA序列与定鞭藻叶绿体序列相近；外附生藻类的叶绿体序列与另一种鳍藻细胞外表面附生的蓝藻叶绿体序列相近。这是第一次记录到一种甲藻细胞内外存在着三种类型的叶绿体，同时确认了鳍藻属的种类存在着细胞外蓝藻附生的现象。　　 3.研究三亚湾的两种鹿角珊瑚体内的虫黄藻和纤毛虫，确认三亚湾风信子鹿角珊瑚体内共生藻属于C系群；明确了珊瑚体内存在着两种不同功能的纤毛虫。经过显微观察和分子生物学研究，两种纤毛虫的形态、生理、和系统发育都属于Scuticociliatia。其中从风信子鹿角珊瑚中分离的纤毛虫在形态上和系统进化上与最近发现的“棕带”病(BrB)纤毛虫相近，它能够直接大量吞噬虫黄藻细胞；另一种从灌丛轴孔珊瑚中分离的纤毛虫与Paranophrys magna相近，此纤毛虫个体较小，无法直接吞噬虫黄藻细胞，而通过发育完整的口围带(AZM)摆动而带动和引导水流，以过滤水流中藻类碎屑为食。其在珊瑚-纤毛虫-虫黄藻三者之间的关系中很可能有两种不同的功能：竞争者和清洁工。