定量PCR方法与流式成像技术在亚历山大藻藻华研究中的应用

发布时间：2016-11-10 10:43

  本文关键词：定量PCR方法与流式成像技术在亚历山大藻藻华研究中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

《中国科学院研究生院(海洋研究所)》 2015年

定量PCR方法与流式成像技术在亚历山大藻藻华研究中的应用

高岩  

【摘要】：有害藻华(harmful algal bloom,HAB)是近海常见的一类海洋生态灾害现象。部分有害藻华原因种能够产生藻毒素,其中,麻痹性贝类毒素(paralytic shellfish toxins,PST)在全球分布最广、危害也最为严重。甲藻中的有毒亚历山大藻是海洋中麻痹性贝类毒素的重要来源,在亚历山大藻研究中,如何针对有毒藻种开展特异性检测,获取长期、连续的观测资料,对于剖析亚历山大藻藻华成因、防控藻华危害效应至关重要。塔玛亚历山大藻复合种(Alexandrium tamarense species complex)是一类重要的有害藻华原因种,在我国近海多次形成藻华。本研究针对我国近海的有毒塔玛亚历山大藻复合种,首次将针对特定产毒藻种和麻痹性贝类毒素产毒基因qPCR检测方法应用于近海亚历山大藻藻华研究;并在留学基金委支持下,在美国开展了应用Imaging FlowCytobot(IFCB)进行亚历山大藻藻华原位观测的研究,取得了以下认识:(1)针对中国近海塔玛亚历山大藻复合种的两种有毒藻种--A.fundyense(I核糖体型)和A.pacificum(IV核糖体型),分别建立了基于TaqMan探针的qPCR检测方法,并对该方法进行了特异性、灵敏度和准确性验证。将qPCR方法与传统的显微镜检测方法及麻痹性贝类毒素高效液相色谱分析技术相结合,在亚历山大藻藻华多发的长江口邻近海域及黄渤海海域开展了调查和研究。根据2011年春季和2012年春季在长江口邻近海域及黄渤海的调查结果,发现A.pacificum主要分布在长江口邻近海域,是该海域亚历山大藻中的优势藻种和麻痹性贝类毒素的主要来源,另外在渤海秦皇岛附近海域也有少量该藻种存在;而A.fundyense是黄海海域亚历山大藻的优势种,主要分布在34oN以北海域。该研究首次阐明了两种有毒亚历山大藻(A.fundyense和A.pacificum)在我国近海不同的分布特征,也显示了qPCR检测方法良好的特异性、灵敏度及其在亚历山大藻生态学研究中的应用潜力。(2)将一种针对产毒基因sxt A4的qPCR检测方法应用于黄海和长江口邻近海域的麻痹性贝类毒素产毒藻检测,并与该海域有毒藻种检测结果和麻痹性贝类毒素分析结果进行了对比。发现基于sxt A产毒基因的qPCR方法检测结果与有毒塔玛亚历山大藻复合种(A.fundyense和A.pacificum)的丰度显著相关(r2值为0.73,P0.05),表明有毒塔玛亚历山大藻复合种是调查期间该海域主要的产毒藻种。调查海域麻痹性贝类毒素的分布状况与两种qPCR方法得到的有毒藻分布状况基本一致,但藻毒素水平与有毒藻丰度之间缺乏良好的相关性。该研究首次将基于产毒基因的检测方法应用于我国近海麻痹性贝类毒素有毒藻种检测,结果表明该方法适合于我国近海麻痹性贝类毒素产毒藻的监测,具有良好的应用前景,该方法与毒素化学分析手段相结合,将更有利于对有毒藻种的早期监测和预警。(3)应用IFCB,开展了美国Cape Cod地区Salt Pond中有毒亚历山大藻A.fundyense藻华动态的研究,并对比分析了64子集和80子集分类系统对藻华种类的识别情况。结果发现,64子集分类系统对A.fundyense的自动检测结果好于80子集分类系统,与手动校正结果比较,r2值可达0.958。根据IFCB检测结果,获得了A.fundyense藻华全程观测数据,揭示了藻华末期A.fundyense的有性生殖过程及寄生甲藻对藻华消亡的影响。此外,还发现了由异帽藻(Heterocapsa triquetra)形成的藻华,最高丰度可达107 cells L-1。上述结果表明,IFCB是一种具有良好应用潜力的藻华原位观测技术,其应用有助于认识藻华动态过程、探索藻华生消机制。总之,本研究将针对特定有毒藻种和产毒基因的qPCR方法应用于渤、黄、东海的有毒塔玛亚历山大藻研究,首次阐明了两种麻痹性贝类毒素产毒藻在该海域的分布格局,揭示了该海域麻痹性贝类毒素的主要来源,也证明了分子生物学方法在有害藻华生态学研究中的意义和价值。此外,应用全自动原位观测设备IFCB开展了亚历山大藻藻华动态的探索性研究,揭示了A.fundyense有性生殖过程及寄生甲藻对藻华消亡的影响。研究结果深化了对我国近海有毒亚历山大藻藻华的认识,也为开展亚历山大藻藻华的监测和研究提供了重要的方法学依据。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(海洋研究所)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：Q949.2;X55
【目录】：

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1 么强;李志霞;李雪梅;安鑫龙;;河北省沿海赤潮生物概述[J];河北渔业;2010年06期

2 张传松;王修林;石晓勇;唐洪杰;韩秀荣;辛宇;;东海赤潮高发区营养盐时空分布特征及其与赤潮的关系[J];环境科学;2007年11期

3 唐森铭;A COMPARISON OF EASTERN AND WESTERN HONG KONG PHYTOPLANKTON FROM WEEKLY SAMPLES (1997-1999)[J];Chinese Journal of Oceanology and Limnology;2002年01期

4 许澄源;大连湾赤潮生物的调查研究[J];水产学报;1982年02期

5 何闪英;吴小刚;;赤潮研究中圆海链藻实时荧光定量PCR检测方法的建立[J];水产学报;2007年02期

6 矫新明;徐虹;花卫华;盛建明;;海州湾海域的赤潮生物[J];水产养殖;2010年05期

7 于非;张志欣;刁新源;郭景松;汤毓祥;;黄海冷水团演变过程及其与邻近水团关系的分析[J];海洋学报(中文版);2006年05期

8 夏远征;王双双;辛丘岩;李冬梅;朱蓓微;;大连海域贝类麻痹性贝毒的污染状况调查与分析[J];食品与机械;2010年02期

9 黄海燕;陆斗定;夏平;王红霞;;2006年冬季长江口海域表层沉积物中甲藻孢囊的分类学研究[J];生态学报;2009年11期

10 周名江,颜天,邹景忠;长江口邻近海域赤潮发生区基本特征初探[J];应用生态学报;2003年07期

【共引文献】

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1 蔡坤琪;;基于相关鉴别分析和随机森林的人脸识别方法[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2012年01期

2 安鑫龙;李雪梅;么强;;河北省2个赤潮藻新记录种——米氏凯伦藻和里昂原多甲藻[J];安徽农业科学;2011年02期

3 李兰娟;刘福强;凌盼盼;李爱民;荆晓生;;含氮废水处理技术和工艺研究进展[J];安全与环境学报;2009年05期

4 李飞;高小榕;高上凯;;基于随机森林算法的高维脑电特征优选[J];北京生物医学工程;2007年04期

5 陈建新;西广成;王伟;赵慧辉;陈静;;数据挖掘分类算法在冠心病临床应用的比较[J];北京生物医学工程;2008年03期

6 熊文;王枞;;改进粒子群与支持向量机混合的特征变换[J];北京邮电大学学报;2009年06期

7 程振明,王琦,孔泳滔,朱嘉森,马福恒,陈顺华;增养殖海区富营养化及其防治的研究[J];水产科学;1999年06期

8 吕建发，孙成明，朱丽岩;大连市区南部沿海赤潮发生及其影响的调查[J];水产科学;1994年01期

9 蔡金锭;鄢仁武;;基于小波分析与随机森林算法的电力电子电路故障诊断[J];电力科学与技术学报;2011年02期

10 朱根海,山本民次,大谷修司,松田治;浙江舟山群岛邻近海域微、小型浮游植物与赤潮生物研究[J];东海海洋;2000年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 贾少春;胡秀珍;;A Method of Predicting theβ-hairpin Motifs in Proteins[A];第四届全国生物信息学与系统生物学学术大会论文集[C];2010年

2 李胜朋;王洪礼;冯剑丰;;基于不连续回归树的最大李雅谱诺夫指数计算方法[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年

3 陈桃英;颜天;周名江;;东海大规模赤潮藻对菲律宾蛤仔受精卵孵化和蒙古裸腹溞种群的影响[A];全国生物多样性保护及外来有害物种防治交流研讨会论文集[C];2008年

4 谢程利;王金桥;卢汉清;;核森林及其在目标检测中的应用[A];第六届和谐人机环境联合学术会议（HHME2010)、第19届全国多媒体学术会议（NCMT2010）、第6届全国人机交互学术会议（CHCI2010）、第5届全国普适计算学术会议（PCC2010）论文集[C];2010年

5 张红梅;;基于粗糙集特征约简的SVM集成入侵检测模型[A];2009中国控制与决策会议论文集（3）[C];2009年

6 王海霞;刘璃;宋成文;;船舶压载水沉积物中的生物组成[A];2008年船舶防污染国际公约实施学术交流研讨会论文集[C];2008年

7 吴友谊;蔡宗苇;林金明;;CITP/CZE检测Alexandrium tamarense提取液中PSP藻毒素[A];第十五次全国色谱学术报告会文集（下册）[C];2005年

8 曹东升;许青松;梁逸曾;陈宪;李洪东;;组合树的集合体和后向消除策略去分类P-糖蛋白化合物[A];第十届全国计算(机)化学学术会议论文摘要集[C];2009年

9 曹东升;许青松;梁逸曾;;Computer-Aided Prediction of Toxicity with Substructure Pattern and Random Forest[A];第十一届全国计算（机）化学学术会议论文摘要集[C];2011年

10 李梦龙;;Systematically analyze and select key features to microRNA precursors identification based on random forests[A];第十一届全国计算（机）化学学术会议论文摘要集[C];2011年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 于化龙;基于DNA微阵列数据的癌症分类技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 王云飞;东海赤潮监测卫星遥感方法研究[D];中国海洋大学;2009年

3 赵苑;黄海和东海微微型浮游生物分布研究[D];中国海洋大学;2010年

4 陈洪举;黄、东海浮游动物群落结构和多样性研究[D];中国海洋大学;2010年

5 任春艳;中国东海和黄海中一氧化碳的生物地球化学研究[D];中国海洋大学;2010年

6 陆小兰;中国东部陆架海区溴甲烷和氯甲烷的浓度分布和海—气通量研究[D];中国海洋大学;2010年

7 李书艳;单点氨基酸多态性与疾病相关关系的预测及其机制研究[D];兰州大学;2010年

8 姚志明;基于步态触觉信息的身份识别研究[D];中国科学技术大学;2010年

9 杜方;复杂网络系统间相似性识别及其应用[D];浙江大学;2010年

10 甘良志;核学习算法与集成方法研究[D];浙江大学;2010年

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1 陈建华;我国典型贝类增养殖海域藻毒素组成、分布状况及贝类染毒特征分析[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2013年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 安鑫龙;齐遵利;李雪梅;张秀文;;河北省沿海赤潮研究20年[J];安徽农业科学;2008年31期

2 李寿崧,张国荣,王祥文;福建沿海文蛤产地和暂养地贝类毒素毒化状况[J];水产科学;2001年02期

3 向怡卉;苏秀榕;董明敏;;海参体壁及消化道的氨基酸和脂肪酸分析[J];水产科学;2006年06期

4 许建平;浙江近海上升流区冬季水文结构的初步分析[J];东海海洋;1986年03期

5 曹欣中,张月秀;长江三峡工程对河口近海区理化环境要素的影响[J];东海海洋;1993年04期

6 聂竹兰;李霞;辛涛;;仿刺参体壁的组织学和组织化学[J];大连水产学院学报;2007年03期

7 于非,张志欣,兰健,刁新源,郭景松,葛人峰;南黄海春季水温分布特征的分析[J];海洋科学进展;2005年03期

8 朱建荣,沈焕庭,周健;夏季苏北沿岸流对长江冲淡水扩展影响的数值模拟[J];华东师范大学学报(自然科学版);1997年02期

9 石岩峻,胡晗华,马润宇,丛威,蔡昭铃;不同氮磷水平下微小原甲藻对营养盐的吸收及光合特性[J];过程工程学报;2004年06期

10 段水旺,章申,陈喜保,张秀梅,王立军,晏维金;长江下游氮、磷含量变化及其输送量的估计[J];环境科学;2000年01期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 晏荣军;球形棕囊藻与溶藻细菌的关系研究[D];暨南大学;2006年

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1 黄健;梁姗;秦洁;;利用ITS-5.8S rDNA序列对2株海洋亚历山大藻进行的分子鉴定[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2008年02期

2 梁斌;王欢;陈斌;郭皓;;应用荧光原位杂交方法检测亚历山大藻[J];海洋环境科学;2009年01期

3 陈洋,颜天,谭志军,王丽平,周名江;重要赤潮原因种─—亚历山大藻毒性的比较[J];毒理学杂志;2005年S1期

4 谭志军;颜天;于仁成;周名江;;亚历山大藻溶血毒性的初步研究[J];海洋科学;2008年12期

5 唐祥海;于仁成;陈洋;张清春;王云峰;颜天;周名江;;可用于相关亚历山大藻(Alexandrium affine)检测的一个寡核苷酸探针[J];海洋与湖沼;2008年06期

6 徐宁;王萌;孙凯峰;胡章喜;段舜山;;有机氮对大亚湾亚历山大藻种群生长的促进作用[J];中国环境科学;2012年03期

7 李灏;缪锦来;刘晓光;崔凤霞;李光友;;谷氨酸铜和表面活性剂协同灭除亚历山大藻的研究[J];海洋学报(中文版);2006年03期

8 邵盛男;缪宇平;周宏农;陈海峰;;环境因子对链状亚历山大藻生长的影响[J];海洋渔业;2011年01期

9 马金华;孟希;张淑;隋正红;王津果;周伟;常连鹏;;链状亚历山大藻赤潮衰亡的生理调控[J];生态学报;2013年13期

10 刘晨临;陈艳;刘胜浩;黄晓航;;南海赤潮亚历山大藻的分子鉴定及“塔玛复合种”的分子系统发生分析[J];海洋学报(中文版);2011年01期

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1 陈洋;颜天;谭志军;王丽平;周名江;;重要赤潮原因种——亚历山大藻毒性的比较[A];中国毒理学会第四届全国学术会议论文（摘要）集[C];2005年

2 李天深;于仁成;周名江;;氮、磷营养盐对链状亚历山大藻(东海株)生长和产毒的影响研究[A];中国海洋湖沼学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会论文摘要汇编[C];2007年

3 徐宁;王萌;孙凯峰;段舜山;;有机氮对大亚湾亚历山大藻种群动态的调控作用[A];中国藻类学会第八次会员代表大会暨第十六次学术讨论会论文摘要集[C];2011年

4 陈桃英;颜天;周名江;;有害亚历山大藻对蒙古裸腹溞的毒性效应[A];中国毒理学会第四届全国学术会议论文（摘要）集[C];2005年

5 邵盛男;缪宇平;周宏农;;环境因子对链状亚历山大藻生长的影响[A];2010年中国水产学会学术年会论文摘要集[C];2011年

6 汪莎莎;江天久;;蒙古裸腹溞对不同株系的亚历山大藻的摄食研究[A];中国藻类学会第八次会员代表大会暨第十六次学术讨论会论文摘要集[C];2011年

7 张突;陈荔;洪华生;王大志;;硝酸盐浓度对南极亚历山大藻毒素含量和组成的影响[A];中国海洋湖沼学会藻类学分会第七届会员大会暨第十四次学术讨论会论文摘要集[C];2007年

8 胡蓉;;亚历山大藻种的筛选与培养条件的优化[A];中国藻类学会第八次会员代表大会暨第十六次学术讨论会论文摘要集[C];2011年

9 刘晓丽;杨锡洪;;链状亚历山大藻的培养及麻痹性贝类毒素的HPLC检测[A];“食品加工与安全”学术研讨会暨2010年广东省食品学会年会论文集[C];2010年

10 林琳;洪华生;王大志;;用于亚历山大藻蛋白质组学研究的总蛋白提取方法的优化[A];中国海洋湖沼学会藻类学分会第七届会员大会暨第十四次学术讨论会论文摘要集[C];2007年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 杜佳垠;[N];中国渔业报;2004年

2 刘建涛;[N];人民政协报;2009年

3 记者王翰林;[N];科技日报;2002年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 唐祥海;亚历山大藻分子鉴定和荧光原位杂交检测方法研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2008年

2 陈桃英;亚历山大藻对海产贝类胚胎和蒙古裸腹溞的影响及致毒机制研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2006年

3 高岩;定量PCR方法与流式成像技术在亚历山大藻藻华研究中的应用[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2015年

4 李灏;赤潮藻亚历山大藻LC3培养及谷氨酸铜对其灭除机制研究[D];中国海洋大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 樊立静;亚历山大藻生长和产毒相关基因的基础研究[D];中国海洋大学;2006年

2 李天深;氮、磷营养盐对链状亚历山大藻（东海株）生长和产毒的影响研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2007年

3 梁姗;两株海洋亚历山大藻的分子鉴定以及Alexandrium catenella中细胞核增殖抗原基因的克隆和分析[D];中国海洋大学;2007年

4 王春燕;链状亚历山大藻环境条件响应基因的筛选及我国北黄海海域微型藻的分离鉴定[D];中国海洋大学;2009年

5 唐祥海;中国沿海有毒亚历山大藻种群识别与计数方法研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2005年

6 李瑞丹;赤潮产毒藻亚历山大藻生长及产毒特性分析[D];上海交通大学;2009年

7 马金华;链状亚历山大藻衰亡时期的生理与分子调控研究[D];中国海洋大学;2013年

8 张淑;链状亚历山大藻高通量转录组测序与基因表达分析[D];中国海洋大学;2014年

9 王东东;亚历山大藻属微卫星标记的筛选及应用研究[D];暨南大学;2007年

10 张彬;亚历山大藻（非PSP产毒株）毒理的初步研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2007年

  本文关键词：定量PCR方法与流式成像技术在亚历山大藻藻华研究中的应用，，由笔耕文化传播整理发布。

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