渤海海域褐潮期微型浮游生物多样性的初步研究

2009年以来每年夏季在河北省渤海海域爆发大面积的褐潮,致使当地海洋生态系统和水产养殖业遭到严重破坏。褐潮优势藻个体微小(约2μm),难以通过传统的形态学观察进行藻种鉴定,因此可借助于分子生物学方法对其进行鉴定。本研究收集了2011年褐潮爆发期山海关、新开口、乐亭海域3个站位的微型浮游生物样品,建立了微型浮游生物的18S rDNA可变区V9的克隆文库并进行测序,BLAST比对确定序列的分类信息。结果表明,各海域浮游生物的多样性组成不同,山海关海域物种丰富度低于新开口和乐亭。同时发现,抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)在3个站位中均具有较高的丰度,占山海关海域测序总量的74%;多形微眼藻(Minutocellus polymorphus)在3个站位中也均可检测到,在新开口和乐亭海域的丰度较高。以上结果表明,渤海海域的褐潮可能是由这2种褐潮生物共同形成的。

环境样本中微型和微微型浮游植物高通量测序的引物优化

分别以18Sr DNA的V4区和V9区为目标基因,采用高通量测序平台和生物信息学方法,分析海水样品中微型和微微型浮游植物多样性。利用在线分析软件对V4(F/R)、V9(F/R)和C4(F/R)3对引物的敏感性、特异性进行了评估和比较,发现自行设计的引物V4(F/R)对真核藻类的扩增特异性高于V9(F/R)和C4(F/R)。高通量测序结果显示,检测样品平均获得68834条原始序列,高质量数据占99%以上,获得基因注释的序列数达94%以上。3对引物V4(F/R)、V9(F/R)、C4(F/R)鉴定的平均微型/微微型浮游植物OTUs数分别为78、42、58,引物V4(F/R)鉴定效率相对较高,同时对细小微胞藻(Micromonas pusilla)、(金牛微球藻Ostreococcus tauri)、密球藻(Pycnococcus provasolii)、抑食金球藻(Aureococcus anophagefferens)、赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)等优势种检出频率高于引物V9(F/R)。相对已发表的2对引物,设计的引物V4(F/R)对海洋微型和微微型藻类多样性检测更为高效。