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广东省水库微囊藻的多样性研究

作　者: 辛艳萍
导　师: 谢数涛；韩博平
学　校: 暨南大学
专　业: 水生生物学
关键词: 微囊藻广东省 mcyE 16S rDNA 多样性
分类号: X173
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 129次
引　用: 2次
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内容摘要

微囊藻(Microcystis)是一类能在富营养化水体中形成水华的有害蓝藻。多数微囊藻都能产生环状七肽肝毒素——微囊藻毒素(Microcystin).微囊藻毒素强烈的肝毒性使其成为严重威胁水生态系统及供水安全的因素之一,因此微囊藻的多样性及产毒性能引起了人们广泛的关注。广东省地处热带地区的北缘,是蓝藻水华易发地区,部分供水水库近年来发生以微囊藻为优势的蓝藻水华.富营养化和有毒蓝藻水华已直接威胁我省供水安全,开展微囊藻的多样性研究可为保障供水安全提供基础数据。本研究依据形态学特征对分离自广东省14个水库的41株微囊藻进行了形态学分类,共发现4个形态学种：铜绿微囊藻、水华微囊藻、惠氏微囊藻和绿色微囊藻,其中铜绿微囊藻数量最多,为16株,其次是水华微囊藻,为7株,另有6株惠氏微囊藻和2株绿色微囊藻。针对微囊藻产毒基因mcyE设计特异性引物对F2／R4及F2／R8,对41株藻株和12个水库样品进PCR检测,结果表明,41株藻株中仅有7株为非产毒株,阳性检出率为82.9%；12个水库样品的阳性检出率为88.9%。利用HPLC方法对33个微囊藻藻株和9个水库样品进行产毒能力和产毒种类的检测,结果表明,42份被检样品中的36个样品检测到了微囊藻毒素,阳性检出率为85.7%。其中,毒素类型为MC-RR的达到50%,产毒种类为MC-LR的为4.76%,两种毒素种类均有为30.95%,因此,广东省水库中微囊藻毒素的类型主要是MC-RR,且MC-RR的浓度普遍比MC-LR的浓度高。另外,通过产毒基因mcy-E检测出的产毒微囊藻与通过HPLC检测出的产毒微囊藻种类基本一致,对应率达到80%以上,说明广东省水库的微囊藻大多数为产毒种类,因此,一旦水库发生微囊藻水华,应警惕微囊藻毒素带来的风险。针对16S rDA设计特异性引物对F23768／F23769,对微囊藻藻株进行PCR扩增,将本研究中所获得31株微囊藻的16S rDNA序列构建NJ系统树,分析发现,各藻株间的基因相似性较高,形态种相同或不同的藻株在系统树上的位置较近,相同或不同地理来源的藻株没有出现明显的地理分化,说明广东省水库微囊藻的遗传多样性较低,没有明显的地域差别。另外将31株广东省微囊藻的16S rDNA序列与GeneBank上下载的24个相关序列进行了比较。结果显示,利用NJ法对16S rDNA所构建的分子系统树中,微囊藻6个形态种之间的关系很近,微囊藻种内基因序列的相似性都很高,最高达到100%。部分广东省水库微囊藻类聚为一个类群,与其他北半球温带地区的微囊藻在系统树上位置较远,说明遗传上存在较大的差异,亲缘关系较远；而另一些微囊藻与主要来自日本等温带地区的微囊藻类聚在一个类群中,表现出较高的遗传相似度。上述结果表明广东省内的微囊藻藻株之间的遗传多样性较低,但与其它温带地区来源的微囊藻相比,存在较明显的遗传差异,具有一定的地理特异性。

全文目录

中文摘要  4-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-9
第一章前言  9-22
  1.1 微囊藻形态学特征及常见种类  9-10
  1.2 微囊藻多样性研究方法  10-15
  1.3 我国微囊藻多样性研究现状  15-16
  1.4 微囊藻毒素的理化性质及作用机制  16-17
  1.5 PCR方法检测产毒微囊藻的分子生物学基础  17-18
  1.6 微囊藻毒素的检测方法  18-20
  1.7 本研究目的及选题意义  20-22
第二章材料与方法  22-30
  2.1 水库概况  22-23
  2.2 实验材料  23
  2.3 实验方法  23-26
  2.4 微囊藻毒素检测  26-27
  2.5 主要试剂  27-28
  2.6 主要仪器  28-30
第三章结果与分析  30-44
  3.1 PCR反应结果  30-35
  3.2 微囊藻16s rDNA基因序列和系统进化树  35-41
  3.3 微囊藻毒素含量(mg/g)  41-44
第四章讨论  44-49
  4.1 广东省微囊藻的种属多样性分析  44-46
  4.2 广东省微囊藻与其他地区微囊藻多样性分析  46-47
  4.3 微囊藻属的产毒特性分析  47-49
第五章结论  49-50
参考文献  50-55
硕士期间发表论文情况  55-56
致谢  56

广东省水库微囊藻的多样性研究

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