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基于高通量测序的河北省中南部分水域真核微藻生物多样性分析

李文涛  
【摘要】:淡水微藻形态各异,物种丰富,分布广泛,是水生生物群落的重要组成部分,也是水体初级生产力的重要贡献者,具有重要的生态学功能。淡水微藻的很多种类具有很高的应用价值,在淡水生态系统物质和能量循环中起着极其重要的作用。微藻分类鉴定是微藻各项研究的基础,也是对微藻资源开发的起始。从19世纪以来,微藻的分类方法经历了从形态学鉴定、生理生化鉴定到分子生物学鉴定的发展,虽然每种方法都有局限性,但人类从未停止对各水域微藻资源的开发。本研究选用针对真核微生物核糖体小亚基18SrDNA基因V4高变区的特异引物,应用高通量测序方法,首次在河北省中南部部分水域的18个样本开展了阶段性的淡水真核微藻生物多样性的初步研究。利用Qiime、Mothur和Usearch等软件整理和统计各样品序列数目和操作分类单元(OTUs)数量,分析各样本中微藻物种的丰度、结构和优势物种。主要结果如下:1.本研究获得各样本用于分析的有效序列和OTUs数分别是:XTZ04为53096/320、XAWQ02为32005/211、HDZ03为36390/290、HDF03为38737/258、STP02为37425/272、CZRM02为31586/278、XABY02为64682/286、CZNH02为44094/239、HDC03为47247/226、XTW03为33322/266、SHT02为36685/218、XTQ04为29450/175、HDL04为26232/169、XADQ02为32713/149、CZSC02为27042/140、XTX03为36511/159、CZLJ02为37629/112、CZNY02为29045/66。2.稀疏曲线表明各样本测序数据量充分,OTUs数量逐渐趋于饱和。3.从表示群落丰度的ACE和Chao1指数可以看出两个指数对于样本群落丰度排序一致,样本群落丰度由大到小依次为:STP02、XABY02、SHT02、XTQ04、XTW03、HDZ03、XTZ04、CZRM02、HDF03、CZNH02、HDC03、HDL04、XADQ02、XAWQ02、XTX03、CZSC02、CZLJ02、CZNY02;4.从表示群落物种多样性的Shannon指数可以看出样本多样性由大到小依次为:HDZ03、CZRM02、HDF03、XTZ04、XTW03、XAWQ02、CZNH02、XTX03、CZSC02、STP02、SHT02、XABY02、CZLJ02、HDC03、XTQ04、HDL04、XADQ02、CZNY02;从表示群落物种多样性的Simpson指数可以看出样本多样性由大到小依次为:HDZ03、XTW03、XTX03、CZNH02、CZRM02、HDF03、XTZ04、XAWQ02、CZSC02、STP02、CZLJ02、XADQ02、XTQ04、XABY02、HDL04、SHT02、HDC03、CZNY02;5.各样本微藻群落结构及优势物种:HDL04主要有2个门、3个纲、6个目、10个科、17个属,其中栅藻属、空星藻属、新绿藻属为优势物种;CZSC02主要有2个门、3个纲、3个目、7个科、12个属,其中空星藻属、单针藻属、多芒藻属为优势物种;XTQ04主要有2个门、2个纲、4个目、7个科、15个属,其中栅藻属、空星藻和高温栅藻为优势物种;CZLJ02主要有2个门、3个纲、6个目、6个科、11个属,其中栅藻、空星藻属、胶网藻属为优势物种;CZNY02主要有3个门、4个纲、4个目、5个科、7个属,其中棕鞭藻属和空星藻属为优势物种;XABY02主要有1个门、2个纲、4个目、6个科、12个属,其中栅藻和空星藻属为优势物种;XADQ02主要有1个门、1个纲、3个目、5个科、13个属,其中空星藻属、栅藻、小桩藻属为优势物种;SHT02主要有2个门、5个纲、5个目、8个科、15个属,其中栅藻、小桩藻属、空星藻属为优势物种;STP02主要有2个门、3个纲、5个目、8个科、13个属,其中栅藻、空星藻属、单针藻属为优势物种;HDZ03主要有3个门、3个纲、3个目、3个科、7个属,其中多芒藻属和高温栅藻为优势物种;HDC03主要有1个门、4个纲、4个目、4个科、6个属,其中棕鞭藻属和新月藻为优势物种;HDF03主要有3个门、4个纲、6个目、3个科、10个属,其中新月藻和衣藻为优势物种;XTW03主要有1个门、3个纲、4个目、6个科、10个属,其中高温栅藻、棕鞭藻属和多芒藻属为优势物种;XTX03主要有2个门、3个纲、4个目、4个科、7个属,其中衣藻、小桩藻属和麦可属为优势物种;XTZ04主要有5个门、5个纲、6个目、3个科、6个属,其中空星藻属、柱胞鼓藻和麦可属为优势物种;CZNH02主要有2个门、4个纲、4个目、5个科、8个属,其中多芒藻属、空星藻属和菱形藻属为优势物种;CZRM02主要有2个门、4个纲、4个目、4个科、11个属,其中空星藻属和菱形藻属为优势物种;XAWQ02主要有3个门、5个纲、6个目、4个科、8个属,其中盾毛藻属、小球藻和空星藻属为优势物种。


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