微型海洋微藻快速準確鑒定的方法研究(以微擬球藻為典型).pdf

1、微藻是在顯微鏡下可見的、單細胞藻類,在水環(huán)境中經(jīng)常以單細胞或聚集的形式存在。微藻在水生環(huán)境初級生產(chǎn)中扮演了十分重要的角色,在固定全球二氧化碳方面也起到了非常重要的作用。近年來,人們對海洋微藻的研究主要集中于微型海洋微藻(直徑2-20μm)。微型海洋微藻的商業(yè)價值與日俱增,除了在水產(chǎn)養(yǎng)殖中發(fā)揮重要作用外,還是十分重要的營養(yǎng)品,近來微型海洋微藻還作為生物柴油的來源。微型海洋微藻的分類鑒定是研究其生物學和實際應用的基礎,尤為重要。
　　

2、傳統(tǒng)的微藻鑒定主要依據(jù)形態(tài)學和色素分析。形態(tài)學描述僅適用于特征明顯的藻類鑒定。由于微型海洋微藻形態(tài)受環(huán)境影響太大,對研究者知識背景要求很高,且耗時長,難以滿足野外大規(guī)模樣品的快速鑒定和大量新分離微藻藻種資源保存的需求。同樣地,生化成分鑒定方法也并不適用于所有微型海洋微藻,在微型海洋微藻中難以找到唯一的有代表性的色素或其他生理生化指標,且這些生化成分并不穩(wěn)定,難以用這些化學成分鑒定微型海洋微藻,因此,需要用像分子標簽系統(tǒng)學等新方法完善傳統(tǒng)

3、的鑒定方法。
　　對于那些形體微小、地理差異顯著、培養(yǎng)條件造成差異的藻類,分子標簽系統(tǒng)學鑒定是一種行之有效的方法。DNA條形碼技術(DNA barcoding)是應用最為廣泛最快速、有效的分子手段。該技術適用于來自不同生長環(huán)境的不同生長階段的細胞。藻類中還沒有通用的條形碼,但已有許多推測可用的微藻的條形碼基因。目前的研究主要集中在擴增得到盡可能多的微型海洋微藻分子標簽,并將其在數(shù)據(jù)庫中與已知種的相關序列進行對比,通過相似度和系統(tǒng)發(fā)

4、生關系對未知種進行鑒定。這些研究主要集中在紅藻,褐藻,硅藻和甲藻,在其他藻類中的研究很少。
　　本研究從實驗室培養(yǎng)的未知微擬球藻鑒定出發(fā),通過形態(tài)學描述、生理生化指標和分子標簽鑒定三種方法將其鑒定為N.oceanica LAMB0002,其中形態(tài)學描述包括光鏡觀察和透射電鏡觀察,生理生化指標包括脂肪酸和色素分析,分子標簽鑒定中使用了18S rRNA基因和rbcL基因。同時用該方法對實驗室已知的四株微擬球藻進行鑒定,得到的結果與原信

5、息一致,這充分驗證了該鑒定方法能滿足微擬球藻的準確鑒定。
　　該方法中的形態(tài)學觀察和生理生化指標分析無法滿足微擬球藻種間鑒定的要求,因此將該方法進行調整,去除了電鏡觀察和生理生化指標分析,得到了僅用光學顯微鏡進行初步鑒定,再用分子系統(tǒng)學分析鑒定的方法。用該方法成功地鑒定了兩株未知藻株,結果表明這兩株未知藻株分別為N.oceanica和N.Gaditana。這更進一步證明了該方法能夠滿足微擬球藻快速準確的鑒定。鑒定中僅用了18S r