本文關(guān)鍵詞： 浮游植物 DNA條形碼 DNA宏條形碼技術(shù) 綜合浮游植物完整性指數(shù) 水生態(tài)健康評(píng)價(jià)　出處：《南京大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：監(jiān)測(cè)水生生物對(duì)保護(hù)湖泊、河流的水環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)功能有重要的意義。浮游植物群落結(jié)構(gòu)的變化不僅反映水質(zhì)的變化,同時(shí)產(chǎn)毒藻類(lèi)的爆發(fā)也會(huì)威脅水生態(tài)安全。傳統(tǒng)的浮游植物鑒別耗時(shí)耗力,準(zhǔn)確性不高,而DNA條形碼物種標(biāo)識(shí)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)物種的快速鑒別,在水生生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和健康評(píng)估中的應(yīng)用潛力很大。然而適合太湖流域浮游植物監(jiān)測(cè)的DNA宏條形碼技術(shù)的開(kāi)發(fā)尚不完善,本土浮游植物的DNA條形碼數(shù)據(jù)庫(kù)的缺失也驗(yàn)證制約了 DNA宏條形碼技術(shù)的應(yīng)用。同時(shí),如何建立基于分子生物學(xué)的生物指數(shù)方法來(lái)評(píng)價(jià)湖泊水生態(tài)健康狀況,是亟待開(kāi)展的新興領(lǐng)域。本研究圍繞太湖流域的浮游植物群落,從以下幾個(gè)方面展開(kāi)研究:(1)通過(guò)不同基因組區(qū)域的比較,篩選出適合作為太湖流域浮游植物生物多樣性監(jiān)測(cè)的引物;(2)選取適合的條形碼,構(gòu)建太湖流域本土浮游植物DNA條形碼數(shù)據(jù)庫(kù);(3)建立基于DNA多樣性的太湖流域浮游植物生物監(jiān)測(cè)宏條形碼技術(shù),并用于太湖浮游植物生物多樣性分析;基于分子生物學(xué)方法,構(gòu)建適合太湖流域水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)的綜合浮游植物完整性指數(shù),并對(duì)太湖水生態(tài)功能分區(qū)的健康狀態(tài)進(jìn)行分析。主要的研究結(jié)果總結(jié)如下:(1)結(jié)合高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)讀長(zhǎng)的要求,從14對(duì)引物中篩選出3對(duì)適合作為太湖浮游植物監(jiān)測(cè)的引物;通過(guò)DNA宏條形碼技術(shù)對(duì)篩選出的3對(duì)引物與傳統(tǒng)顯微鑒別的結(jié)果進(jìn)行比較,得出以下結(jié)論:ITS更適合在種屬水平上進(jìn)行監(jiān)測(cè)適合構(gòu)建太湖流域浮游植物DNA條形碼數(shù)據(jù)庫(kù);而V3、V9引物的結(jié)合能夠監(jiān)測(cè)到太湖流域常見(jiàn)浮游植物,適合作為DNA宏條形碼技術(shù)對(duì)太湖流域浮游植物生物多樣性研究的條形碼區(qū)域。(2)通過(guò)太湖浮游植物的分離純化和測(cè)序分析,構(gòu)建了太湖流域常見(jiàn)浮游植物ITS DNA條形碼數(shù)據(jù)庫(kù),包括藻類(lèi)95種,其中硅藻門(mén)11種,綠藻門(mén)84種;18SrRNA DNA條形碼區(qū)域12種包括硅藻門(mén)1種、金藻門(mén)1種,綠藻門(mén)10種(其中與ITS條形碼重疊4種);16SrRNADNA條形碼7種,均為藍(lán)藻門(mén);三個(gè)條形碼區(qū)域結(jié)合共獲得DNA條形碼110種,其中藍(lán)藻門(mén)7種,硅藻門(mén)12種,綠藻門(mén)90種,金藻門(mén)1種。(3)通過(guò)對(duì)太湖流樣本點(diǎn)40個(gè)評(píng)價(jià)參數(shù)的分析,最終篩選出4個(gè)能夠表征太湖流域營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的參數(shù),分別為PI-21(mcintosh_d-藍(lán)藻),PI-23(margalef-藍(lán)藻),PI-31(綠藻門(mén)密度(reads%)-真核藻類(lèi))和PI-37(小環(huán)藻屬密度(reads%)-真核藻類(lèi)),并通過(guò)比值法進(jìn)行了篩選后評(píng)價(jià)參數(shù)的修正,制定了太湖綜合浮游植物完整性指數(shù)PI(∑)。經(jīng)檢驗(yàn),綜合浮游植物完整性指數(shù)PI(∑)能夠作為評(píng)價(jià)太湖水體健康狀態(tài)的新型基于分子生物學(xué)方法的浮游植物指標(biāo),并且劃定了太湖水體健康狀態(tài)評(píng)價(jià)等級(jí)。通過(guò)對(duì)太湖各生態(tài)功能分區(qū)PI(∑)計(jì)算分析,其中太湖北部水體健康狀態(tài)較差;太湖南部和太湖東部水體健康狀況一般;而太湖西部和太湖中部水體健康。太湖湖體整體水健康狀態(tài)一般。基于分子生物學(xué)方法的物種鑒別新技術(shù)為水生態(tài)系統(tǒng)浮游植物生物多樣性監(jiān)測(cè)提供了新的機(jī)遇;通過(guò)DNA條形碼技術(shù)構(gòu)建了太湖本土浮游植物DNA條形碼數(shù)據(jù)庫(kù),是太湖流域甚至我國(guó)淡水生生態(tài)系統(tǒng)浮游植物生物多樣性分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ);以及利用分子生物學(xué)方法制定的新型綜合浮游植物完整性指數(shù),該方法快速簡(jiǎn)便,準(zhǔn)確性高,能夠作為太湖水生態(tài)健康狀態(tài)評(píng)價(jià)的生物指標(biāo)。
[Abstract]:This paper studies the biological diversity of phytoplankton in Taihu basin . Based on the analysis of 40 evaluation parameters of Taihu Lake ' s ecological functional zones , four kinds of parameters , namely , PI - 21 ( mcintosh _ d - blue algae ) , PI - 23 ( margalef - blue algae ) , PI - 31 ( green algae gate density ( reads % ) - eukaryotic algae ) and PI - 37 ( Chlorella density ( reads % ) - eukaryotic algae ) were constructed .

【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：Q948.8

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