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青岛沿海绿潮藻类鉴定技术研究
作 者: 王健
导 师: 茅云翔
学 校: 中国海洋大学
专 业: 遗传学
关键词: 绿潮 核糖体RNA内部转录间隔区序列 5S核糖体RNA串联重复序列 核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶 DNA条形码
分类号: Q949
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
绿潮是近几十年来在国内外频繁发生的大型海洋绿藻暴发性生长、并从原有的固着生长转变为飘浮生长的有害生态异常现象,主要发生在河口、内湾、渴湖和城市密集的海岸,其暴发的规模和种类因地而异。形成绿潮的海藻主要是石莼科(Ulvaceae)绿藻,以石莼属(Ulva)海藻为主。2008年,黄海中南部暴发的漂浮浒苔绿潮引起了国家对海洋绿潮灾害的关注;2009年,青岛沿海地区又发生了多次石莼属漂浮绿藻大量堆积的情况,对海洋生态坏境造成了负面的影响。为了寻找绿潮发生的原因,并进一步达到预防、治理绿潮的目的,首先需要做的是对引发绿潮的物种进行准确的鉴定。本研究的工作主要是对青岛沿海地区漂浮生长的绿藻进行种类鉴定,并确定它们的来源,为后续的分析和治理提供最根本的依据。本研究运用了地高辛标记分子探针技术,建立了黄海绿潮浒苔(Ulva prolifera)的快速鉴定技术,该技术通过DNA提取、扩增待测样本特定序列、双探针杂交最终达到快速准确地鉴定浒苔的目的,整个鉴定工作可在24h-36h内完成。本研究通过扩增并分析18S-28S ITS序列(internal transcribed spacer、5S核糖体RNA串联重复序列(5S rDNA spacer),成功鉴定了2009年5月至7月青岛内湾形成漂浮绿藻藻华的主要物种为长石莼(Ulva linza),并估算了生物量。与正常固着生长的长石莼比较发现,漂浮长石莼的形态发生了显著的变化。通过扩增并分析rbcL (ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase large subunit)序列,发现自2009年7月开始青岛内湾漂浮生长的绿藻主要为孔石莼(Ulva pertusa)和硬石莼(Ulva rigida),以孔石莼占大多数。同时通过现场调查、以及对三种绿藻形态上特点的分析认为,三种绿藻都不具备随水流远程运输的形态条件。所以,2009年青岛海区大量漂浮生长的长石莼、孔石莼和硬石莼均为青岛本地生长的物种,而不是从外海漂来的。显微结构观察的结果表明,漂浮生长的绿藻有细胞壁加厚的生长特征,推测这与其为了适应变化的生存环境而发生的变化。针对目前研究和应用较多的一种规范化物种分类技术——DNA条形码技术(DNA barcoding),本研究对ITS序列作为石莼科藻类DNA条形码的潜在可能做了分析,发现ITS序列在一些物种的种内遗传距离大于它们在物种间的种间遗传距离,所以ITS序列还尚未达到作为DNA条形码序列的要求,但从所建立的系统发生树可以看出,ITS序列可以为石莼科物种分类提供很好的参考依据。
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全文目录
摘要 5-7 Abstract 7-11 前言 11-22 1.1 绿潮概况 11 1.2 绿潮给环境和社会带来的影响 11-14 1.3 绿潮暴发的原因 14-18 1.3.1 水体富营养化是绿潮暴发的主要外因 14-15 1.3.2 绿潮藻类自身生物学特性是其大量繁殖的内因 15-18 1.4 绿潮藻类分类学研究现状 18-21 1.4.1 形态学分类的局限性 18-19 1.4.2 绿潮藻类分子分类学的发展 19-21 1.5 本研究的目的和意义 21-22 第一章 利用分子探针技术快速鉴定黄海绿潮物种——浒苔 22-38 2.1 研究背景 22-23 2.2 材料和方法 23-34 2.2.1 样品信息 23-24 2.2.2 方法与步骤 24-34 2.3 结果与分析 34-36 2.3.1 ITS探针杂交结果 34-35 2.3.2 5SS探针杂交结果 35 2.3.3 浒苔检测方法的建立 35-36 2.4 讨论 36-38 第二章 青岛沿海漂浮长石莼分子系统学鉴定 38-50 3.1 研究背景 38 3.2 材料和方法 38-41 3.2.1 现场调查、生物量的测定和样本采集 38-40 3.2.2 形态学观察 40 3.2.3 DNA提取 40 3.2.4 ITS和5SS序列的扩增 40 3.2.5 连接、转化及序列测定分析 40-41 3.3 结果与分析 41-49 3.3.1 现场调查和生物量的测定 41-42 3.3.2 形态学观察 42-45 3.3.4 分子鉴定结果 45-49 3.4 讨论 49-50 第三章 青岛沿海漂浮孔石莼和硬石莼分子系统学研究 50-61 4.1 研究背景 50 4.2 材料与方法 50-52 4.2.1 现场调查、生物量的测定和样本采集 50-51 4.2.2 形态学观察 51 4.2.3 DNA提取 51 4.2.4 rbcL序列的扩增与序列分析 51-52 4.3 结果与分析 52-58 4.3.1 现场调查和生物定量 52-53 4.3.2 形态学观察 53-55 4.3.3 分子鉴定学结果 55-58 4.4 讨论 58-61 第四章 ITS序列作为条形码的探讨 61-66 5.1 研究背景 61-62 5.2 材料和方法 62-63 5.3 结果与讨论 63-66 结语 66-68 参考文献 68-76 致谢 76-77 个人简历 77 发表的学术论文 77
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中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物分类学(系统植物学)
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