本文關(guān)鍵詞： 中國東海 環(huán)境DNA 高通量測序 熒光定量PCR 生物多樣性　出處：《上海海洋大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：生物多樣性對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)和人類社會(huì)的穩(wěn)定具有重要意義。傳統(tǒng)的監(jiān)測海洋生物多樣性的方法主要是捕撈調(diào)查,耗時(shí)耗力。環(huán)境DNA(environmental DNA,eDNA)是指生物通過皮膚脫落、糞便、唾液、配子和分泌物等方式向環(huán)境中分泌的游離DNA,已有大量研究表明其在生物多樣性和資源量監(jiān)測中具有重要意義。本文利用eDNA方法對(duì)中國東黃海的生物多樣性和資源進(jìn)行了評(píng)估,主要研究結(jié)果如下:1.本研究采用高通量測序方法檢測了黃海南部和東海北部10個(gè)站位的魚類多樣性以及豐度信息,結(jié)果如下:這10個(gè)站點(diǎn)的測序高質(zhì)量序列在3555209 5931287之間,通過聚類分析共得到3838條OTU,篩選后有效序列(注釋到魚類的可信序列)總數(shù)為3042條,占注釋序列總數(shù)的88.30%。10個(gè)站位共鑒定到了100種魚,隸屬于2個(gè)綱,19個(gè)目,53個(gè)科,85個(gè)屬。黃海南部鑒定到72種,隸屬于1個(gè)綱15個(gè)目38個(gè)科51個(gè)屬,東海北部為91種,隸屬于2個(gè)綱18個(gè)目48個(gè)科77個(gè)屬。通過相似性大于97%的OTU估算10個(gè)站點(diǎn)的魚類總數(shù)為571種左右,隸屬于2個(gè)綱,26個(gè)目,117個(gè)科。通過查找臺(tái)灣魚類數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)所鑒定到的魚類大部分為東黃海常見種或者曾經(jīng)在東黃海有記錄。此外,我們比較了eDNA所獲得的站位優(yōu)勢種和當(dāng)次捕撈的優(yōu)勢種信息,發(fā)現(xiàn)二者基本一致。這表明eDNA應(yīng)用于漁業(yè)資源調(diào)查是可行的。隨后我們利用環(huán)境DNA獲得的數(shù)據(jù)對(duì)10個(gè)站位的魚類多樣性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明東海北部多數(shù)站點(diǎn)的多樣性高于黃海南部,東海北部的C04(東經(jīng)125度北緯31度)站位的物種數(shù)和α多樣性指數(shù)均相對(duì)較低,結(jié)合當(dāng)次的漁業(yè)資源調(diào)查數(shù)據(jù)建議對(duì)此站位的信息做進(jìn)一步的調(diào)查。黃海南部北緯35度四個(gè)點(diǎn)的β多樣性指數(shù)數(shù)據(jù)表明隨著離海岸線距離的增加,物種的更替速率加快。此外本次研究檢測到了兩種珍稀魚類中華鱘和黃唇魚,并對(duì)其相對(duì)分布做了一定的預(yù)測。2.設(shè)計(jì)了一對(duì)針對(duì)龍頭魚特異性引物,并用熒光定量方法對(duì)黃海南部和東海北部18個(gè)站位的龍頭魚資源量進(jìn)行了預(yù)測,結(jié)果表明龍頭魚主要分布于北緯31度和北緯32度的海域,這與歷史捕撈調(diào)查的結(jié)果基本一致。同時(shí)對(duì)熒光定量的結(jié)果和高通量測序的結(jié)果進(jìn)行了比較分析,表明二者呈顯著的正相關(guān)。此外,對(duì)線粒體CO1序列和18S核糖體RNA序列作為宏條形碼的研究進(jìn)行了初步的探索,結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的線粒體CO1引物不適合做魚類宏條形碼序列的研究。CO1作為現(xiàn)在魚類多樣性研究中使用最廣泛的條形碼,其應(yīng)用在環(huán)境DNA方面的研究還有待進(jìn)一步開展。18S引物的擴(kuò)增產(chǎn)物80%以上均為魚類的序列,但其區(qū)分度較差,一個(gè)克隆可能與多種魚的相似性相同,因此還需要進(jìn)一步的研究。3.分析了eDNA數(shù)據(jù)和當(dāng)次漁業(yè)資源調(diào)查捕撈數(shù)據(jù)二者之間的關(guān)系。對(duì)18種魚的漁獲重量和高通量測序所獲得的物種豐度構(gòu)建模型為Y=1.40+0.31X(X代表高通量測序豐度,Y代表捕撈漁獲重量,下同),相關(guān)系數(shù)R為0.479,調(diào)整后R2為0.215,檢驗(yàn)結(jié)果為顯著相關(guān)(P0.05)。對(duì)溊魚、龍頭魚和黃鯽的分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)溊魚的線性關(guān)系明顯,模型為Y=-7.03+1.93X,相關(guān)系數(shù)R為0.709,調(diào)整后R2為0.420,檢驗(yàn)結(jié)果為顯著相關(guān)(P=0.0490.05);龍頭魚去掉個(gè)別異常值后線性關(guān)系明顯,捕撈漁獲量Y和熒光定量結(jié)果的模型為Y=-0.92+5.65X,相關(guān)系數(shù)R為0.735,調(diào)整后R2為0.463,檢驗(yàn)結(jié)果為顯著相關(guān)(P=0.0380.05);黃鯽的檢驗(yàn)結(jié)果為不顯著,結(jié)合eDNA分析站位的優(yōu)勢種的結(jié)果,可能是eDNA取樣時(shí)黃鯽污染所致。綜上所述,本論文對(duì)環(huán)境DNA在漁業(yè)資源調(diào)查中的魚類多樣性和豐度監(jiān)測方面進(jìn)行了初步探索,并對(duì)環(huán)境DNA和傳統(tǒng)方法獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,表明eDNA用于漁業(yè)資源監(jiān)測中是可行的,同時(shí)還有很多問題需要改進(jìn),我們建議現(xiàn)階段將其作為傳統(tǒng)資源調(diào)查方式的補(bǔ)充手段。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S917.4

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