黄海绿潮浒苔生长发育的分子机理研究
发布时间：2021-09-23 06:42
随着人类社会的发展和人类生产活动的增加,各类生态环境问题也愈发突出。在我国黄海海域,浒苔绿潮已经连续爆发13年,不仅严重威胁了周边海域的生态健康安全,也为沿海城市的水产养殖业和旅游业带来了巨大的经济损失。如何科学有效地防控浒苔绿潮的发生是当前的首要问题。目前,黄海浒苔绿潮的起源等问题有了初步的研究成果:黄海的浒苔绿潮最初形成于苏北浅滩的紫菜养殖区,该区域中含有大量的浒苔微观繁殖体,成为黄海浒苔绿潮持续爆发的“种子库”;同时,相比于其他绿藻,浒苔具有更高效的营养吸收能力,这为浒苔在短时间内快速生长发育爆发成为绿潮灾害提供了基础。然而,黄海绿潮浒苔生长发育的分子机理却未见报道。本研究围绕黄海绿潮浒苔生长发育的分子机理展开,主要开展了以下几个方面的工作:首先,我们组织了两次种源调查航次,采集苏北浅滩紫菜养殖区的沉积物样品,通过培养,发现沉积物中存在石莼属、盘苔属等大型绿藻的微观繁殖体,其中石莼属繁殖体数量占优,同时,石莼属包括曲浒苔（Ulva flexuosa）、浒苔（Ulva prolifera）、扁浒苔（Ulva comprsesa）和缘管浒苔（Ulva linza）,其中,曲浒苔数量占...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：192 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?２００８至２０１７年黄海绿潮分布情况??数据来源于中国海洋信息网－环境公报（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｍｄｉｓ．ｏｒｇ．ｃｎ／ｈｙｇｂ／ｚｇｈｙｈｊｚｌｇｂ／）??
根据黄海现场调查结果和卫星遥感数据等发??现，黄海绿潮浒苔最初形成于苏北地区辐射沙洲，该区域为紫菜养殖区，其中分??布着大规模的紫菜养殖筏架。紫菜养殖筏架可以为水体中的浒苔微观繁殖体提供??附着生长的基质（Ｌｉｕｅｔａｌ．．２０１０ａ）。同时，浒苔ＩＴＳ以及５ＳｒＤＮＡ间隔区的基??因检测数据表明，苏北浅滩紫菜筏架附着的浒苔与黄海绿潮浒苔的基因型相同，??两组数据同时证明黄海绿潮浒苔来自于苏北浅滩（Ｚｈａｎｇ?ｅｔａｌ．，２０１８）。??３、黄海绿潮发展过程??黄海绿潮的发展过程如图１．２所示：每年秋季，紫菜养殖区的紫菜养殖筏架??设置完成后，绿藻微观繁殖体形成的绿藻会附着在筏架上并开始生长，期间产生??大量的生殖细胞等微观繁殖体；次年春季，温度上升，微观繁殖体重新萌发，绿??藻幼苗出现在紫菜筏架上，其间浒苔逐步占据群落优势；４?－?５月份紫菜筏架回收，??上面的绿藻被清除入海，形成的漂浮浒苔和其微观繁殖体会大量增殖，在水力和??风力作用下向北漂移，并不断增殖和聚集，最终爆发成为浒苔绿潮（于仁成等，??２０１８）。??浅流区〒?麵海流的??筏架布设?筏架回收?驱动作３??卜ｓ，〉架丨羅潖＾＞浅浦区漂雜溴｜?－生〉大麵绿潮??＇ｉｔ?Ｓｔｒｅｅｐ?戌淹区独特??ｍｉｍ?＿境特征??图１．２苏北浅滩紫菜养殖区绿潮的早期发展过程示意图（于仁成等，２０１８）??Ｆｉｇ?１．２?Ｔｈｅ?ｅａｒｌｙ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?ｇｒｅｅｎ?ｔｉｄｅｓ?ｉｎ?ｌａｖｅｒ?ｃｕｌｔｕｒｅ?ａｒｅａ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｓｕｂｅｉ?Ｓｈｏａｌ??４、黄海绿潮形成的关键因素??绿潮的出现受多方面因素的影响，包括浒苔自身的生物学特
?山东大学博士学位论文???１．５转录组学的发展概况??１．５．１基因测序发展历程及应用??随着人类对生命科学领域研究的日渐深入，基因测序技术应运而生（图１．４）。??基因测序技术是分子生物学领域以及生物工程领域的一项基础研宄手段，其起源??于１９７７年。根据测序原理的不同，测序技术发展历经三个阶段：一代为Ｓａｎｇｅｒ??法测序双脱氧链终止法：第一代测序技术的主力机型是Ａｐｐｌｉｅｄ?Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ公司??发布的自动测序仪，其主要特点是测序读长长、准确性高，但其存在测序成本高、??通量低、耗时长等方面的缺点，制约了其真正大规模的应用；二代测序为下一代??测序ＮＧＳ：主流的是Ｉｌｌｕｍｉｎａ公司的Ｓｏｌｅｘｓａ测序平台、Ｒｏｃｈｅ公司的４５４测序??平台、ＡＢＩ公司的Ｓｏｌｉｄ系统以及Ｌｉｆｅ?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ公司的Ｉｏｎ?Ｔｏｒｒｅｎｔ个人化操??作基因组测序仪。二代测序的方法是目前市场的主流方法，其主要特点是通量高、??成本低、准确性高，缺点则是读长短，后续需要通过生物信息学软件进行数据组??装；三代测序为单分子测序：以ＰａｃＢｉｏ公司的ＲＳ和Ｏｘｆｏｒｄ?Ｎａｎｏｐｏｒｅ?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ??纳米孔单分子测序技术为主。三代测序的特点就是单分子测序，测序过程无需进??行ＰＣＲ扩增，测序时间短，缺点是目前处于科研阶段，其测序错误率比较高。??目前，由于３代测序技术各有优缺点，测序市场是二代为主３代测序技术并存的??局面。??１９５３?１?９６８?１９７７?１９８６－１９８７?１９８８?１?９９２?１?９９６?２０００?２００３?２００５?２０１０?２０１］?２０１２??胰岛素黏
【参考文献】：
期刊论文
[1]转录组测序的发展和应用[J]. 王楚彪,卢万鸿,林彦,罗建中. 桉树科技. 2018(04)
[2]苏北浅滩沉积物中的大型绿藻微观繁殖体的垂直分布和物种多样性[J]. 刘峰,刘兴凤,金柘,于仁成,孔凡洲,颜天. 海洋与湖沼. 2018(05)
[3]黄海绿潮研究:回顾与展望[J]. 于仁成,孙松,颜天,周名江. 海洋与湖沼. 2018(05)
[4]植物过氧化物酶体在活性氧信号网络中的作用[J]. 崔慧萍,周薇,郭长虹. 中国生物化学与分子生物学报. 2017(03)
[5]The Distribution of Green Algal Micro-Propagules and Macroalgae at the Early Stage of Green Tide in the Coastal Area of South Jiangsu Province in 2014[J]. LIU Xiangqing,WANG Zongling,FAN Shiliang,ZHANG Xuelei,LI Ruixiang,LI Yan. Journal of Ocean University of China. 2017(01)
[6]2012年秋季江苏南部紫菜养殖区绿藻微观繁殖体现状[J]. 刘湘庆,王宗灵,张学雷,李瑞香,李艳,范士亮,宋伟. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2015(07)
[7]温度对沉积物中绿藻微观繁殖体萌发的影响[J]. 刘湘庆,王宗灵,李艳,宋伟,范士亮,李瑞香,张学雷. 海洋科学进展. 2015(02)
[8]浒苔的营养价值及其在养殖业中的应用[J]. 付石军,郭时金,唐世云,张志美,沈志强. 饲料与畜牧. 2015(02)
[9]碳酸酐酶的应用研究现状及其酶活检测方法述评[J]. 马晓舟,张朝晖. 发酵科技通讯. 2014(04)
[10]浒苔作为仿刺参幼参植物饲料源的可行性研究[J]. 刘天红,吴志宏,王颖,孙元芹,李晓,李红艳. 水产科学. 2013(10)
硕士论文
[1]绿潮浒苔共附生菌的多样性以及重要共附生菌影响其形态发育的研究[D]. 金柘.山东师范大学 2018
本文编号：3405231
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：192 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?２００８至２０１７年黄海绿潮分布情况??数据来源于中国海洋信息网－环境公报（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｍｄｉｓ．ｏｒｇ．ｃｎ／ｈｙｇｂ／ｚｇｈｙｈｊｚｌｇｂ／）??
根据黄海现场调查结果和卫星遥感数据等发??现，黄海绿潮浒苔最初形成于苏北地区辐射沙洲，该区域为紫菜养殖区，其中分??布着大规模的紫菜养殖筏架。紫菜养殖筏架可以为水体中的浒苔微观繁殖体提供??附着生长的基质（Ｌｉｕｅｔａｌ．．２０１０ａ）。同时，浒苔ＩＴＳ以及５ＳｒＤＮＡ间隔区的基??因检测数据表明，苏北浅滩紫菜筏架附着的浒苔与黄海绿潮浒苔的基因型相同，??两组数据同时证明黄海绿潮浒苔来自于苏北浅滩（Ｚｈａｎｇ?ｅｔａｌ．，２０１８）。??３、黄海绿潮发展过程??黄海绿潮的发展过程如图１．２所示：每年秋季，紫菜养殖区的紫菜养殖筏架??设置完成后，绿藻微观繁殖体形成的绿藻会附着在筏架上并开始生长，期间产生??大量的生殖细胞等微观繁殖体；次年春季，温度上升，微观繁殖体重新萌发，绿??藻幼苗出现在紫菜筏架上，其间浒苔逐步占据群落优势；４?－?５月份紫菜筏架回收，??上面的绿藻被清除入海，形成的漂浮浒苔和其微观繁殖体会大量增殖，在水力和??风力作用下向北漂移，并不断增殖和聚集，最终爆发成为浒苔绿潮（于仁成等，??２０１８）。??浅流区〒?麵海流的??筏架布设?筏架回收?驱动作３??卜ｓ，〉架丨羅潖＾＞浅浦区漂雜溴｜?－生〉大麵绿潮??＇ｉｔ?Ｓｔｒｅｅｐ?戌淹区独特??ｍｉｍ?＿境特征??图１．２苏北浅滩紫菜养殖区绿潮的早期发展过程示意图（于仁成等，２０１８）??Ｆｉｇ?１．２?Ｔｈｅ?ｅａｒｌｙ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?ｇｒｅｅｎ?ｔｉｄｅｓ?ｉｎ?ｌａｖｅｒ?ｃｕｌｔｕｒｅ?ａｒｅａ?ｏｆ?ｔｈｅ?Ｓｕｂｅｉ?Ｓｈｏａｌ??４、黄海绿潮形成的关键因素??绿潮的出现受多方面因素的影响，包括浒苔自身的生物学特
?山东大学博士学位论文???１．５转录组学的发展概况??１．５．１基因测序发展历程及应用??随着人类对生命科学领域研究的日渐深入，基因测序技术应运而生（图１．４）。??基因测序技术是分子生物学领域以及生物工程领域的一项基础研宄手段，其起源??于１９７７年。根据测序原理的不同，测序技术发展历经三个阶段：一代为Ｓａｎｇｅｒ??法测序双脱氧链终止法：第一代测序技术的主力机型是Ａｐｐｌｉｅｄ?Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ公司??发布的自动测序仪，其主要特点是测序读长长、准确性高，但其存在测序成本高、??通量低、耗时长等方面的缺点，制约了其真正大规模的应用；二代测序为下一代??测序ＮＧＳ：主流的是Ｉｌｌｕｍｉｎａ公司的Ｓｏｌｅｘｓａ测序平台、Ｒｏｃｈｅ公司的４５４测序??平台、ＡＢＩ公司的Ｓｏｌｉｄ系统以及Ｌｉｆｅ?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ公司的Ｉｏｎ?Ｔｏｒｒｅｎｔ个人化操??作基因组测序仪。二代测序的方法是目前市场的主流方法，其主要特点是通量高、??成本低、准确性高，缺点则是读长短，后续需要通过生物信息学软件进行数据组??装；三代测序为单分子测序：以ＰａｃＢｉｏ公司的ＲＳ和Ｏｘｆｏｒｄ?Ｎａｎｏｐｏｒｅ?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ??纳米孔单分子测序技术为主。三代测序的特点就是单分子测序，测序过程无需进??行ＰＣＲ扩增，测序时间短，缺点是目前处于科研阶段，其测序错误率比较高。??目前，由于３代测序技术各有优缺点，测序市场是二代为主３代测序技术并存的??局面。??１９５３?１?９６８?１９７７?１９８６－１９８７?１９８８?１?９９２?１?９９６?２０００?２００３?２００５?２０１０?２０１］?２０１２??胰岛素黏
【参考文献】：
期刊论文
[1]转录组测序的发展和应用[J]. 王楚彪,卢万鸿,林彦,罗建中. 桉树科技. 2018(04)
[2]苏北浅滩沉积物中的大型绿藻微观繁殖体的垂直分布和物种多样性[J]. 刘峰,刘兴凤,金柘,于仁成,孔凡洲,颜天. 海洋与湖沼. 2018(05)
[3]黄海绿潮研究:回顾与展望[J]. 于仁成,孙松,颜天,周名江. 海洋与湖沼. 2018(05)
[4]植物过氧化物酶体在活性氧信号网络中的作用[J]. 崔慧萍,周薇,郭长虹. 中国生物化学与分子生物学报. 2017(03)
[5]The Distribution of Green Algal Micro-Propagules and Macroalgae at the Early Stage of Green Tide in the Coastal Area of South Jiangsu Province in 2014[J]. LIU Xiangqing,WANG Zongling,FAN Shiliang,ZHANG Xuelei,LI Ruixiang,LI Yan. Journal of Ocean University of China. 2017(01)
[6]2012年秋季江苏南部紫菜养殖区绿藻微观繁殖体现状[J]. 刘湘庆,王宗灵,张学雷,李瑞香,李艳,范士亮,宋伟. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2015(07)
[7]温度对沉积物中绿藻微观繁殖体萌发的影响[J]. 刘湘庆,王宗灵,李艳,宋伟,范士亮,李瑞香,张学雷. 海洋科学进展. 2015(02)
[8]浒苔的营养价值及其在养殖业中的应用[J]. 付石军,郭时金,唐世云,张志美,沈志强. 饲料与畜牧. 2015(02)
[9]碳酸酐酶的应用研究现状及其酶活检测方法述评[J]. 马晓舟,张朝晖. 发酵科技通讯. 2014(04)
[10]浒苔作为仿刺参幼参植物饲料源的可行性研究[J]. 刘天红,吴志宏,王颖,孙元芹,李晓,李红艳. 水产科学. 2013(10)
硕士论文
[1]绿潮浒苔共附生菌的多样性以及重要共附生菌影响其形态发育的研究[D]. 金柘.山东师范大学 2018
本文编号：3405231
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教材专著
