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中国北方海区部分单胞藻的分离、培养及基因条码研究

徐娜  
【摘要】:中国海域宽广,海水中单细胞藻种资源极其丰富,然而搜集得到活体纯培养的藻种却非常少。从海水中分离新的单胞藻,获得活体种质,是开展实验研究和开发利用的基础,同时对保护海洋生物资源也具有重要意义。作者从中国北黄海海水中搜集、分离得到了51株单胞藻,探索了一条较为高效的分离纯化方法,用分子系统分析结合形态特点对浮游单胞藻做了初步的鉴定,并对其中的几种赤潮藻做了详细的分子鉴定及培养条件研究,对它们生长条件的研究有助于解释其在自然界大规模暴发的机制。 在青岛沿海分离到一株罕见海水裸藻,依据18S rDNA和16S rDNA序列的系统分析结合形态特点将其鉴定为Eutreptiella gymnastica,为该藻在中国的首次正式详细记录。以广泛使用的光密度值OD_680作为衡量藻体生物量变化的指标,研究了这株藻在不同温度、光照、盐度、氮磷浓度下的生长情况,结果表明它的最适生长条件为:温度20°C,光照强度160μmol/(m~(2+)s);它可耐受10~31的盐度范围,淡水中无法存活;磷营养是影响其生长的关键元素,PO3-4浓度高于72μmol/L时大大促进藻的生长。 2011年5月山东荣成桑沟湾近海海域暴发赤潮,其规模在桑沟湾历史上罕见,较严重地影响了该海域水产动物的人工养殖。作者对赤潮暴发过程中海水里的一株优势种进行了18S rDNA和ITS序列的分析,将其鉴定为卡罗藻Karlodinium veneficum (=K. micrum),是一种常见有害赤潮藻,在南方海区曾引发赤潮,在桑沟湾暴发是第一次记录,经分析其种源有可能来自南方。 对两株赤潮藻和一株赤潮藻疑似种的18S rDNA和ITS序列分析结果显示这三株藻分别为锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)、赤潮异弯藻(Heterosigmaakashiwo)和共生甲藻(Symbiodinium sp.)。研究了它们在不同培养条件下的生长,结果表明,在批次培养中,共生甲藻、锥状斯氏藻、赤潮异弯藻的生物量都在22℃达到最大,分别为每毫升细胞数9.28×105、7.9×104、4.75×105;强光和长时间光照促进生长,但锥状斯氏藻在强光下更早进入衰退期;三种藻都表现出较强耐受盐度变化的能力,在盐度为15~36的培养液中生长良好;营养实验表明,使用882μmol/L的NO-3和36μmol/L的PO3-4能够维持三种藻的快速生长。 用一对18S rDNA通用引物和一对rbcL通用引物对分离得到的其它单胞藻进行了扩增和分析,结果表明只有部分藻种的18S rDNA能够成功扩增(1720bp左右),rbcL通用引物(扩增rbcL中间部分序列,730bp左右)的扩增成功率较高。由于GenBank中可比对的可靠序列较少,因此根据目前的分子序列分析,仅对少量分离得到的藻种鉴定到种水平,部分到属水平。目前已鉴定的一些藻种包括:布氏双尾藻、中肋骨条藻、茧形藻、海链藻、圆筛藻、角管藻、角毛藻、加拉星平藻、曲舟藻、红胞藻、楔形藻、齿状藻等。


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