变性梯度凝胶电泳技术在微藻鉴定及浮游植物群落结构研究中的应用

论文摘要

变性梯度凝胶电泳技术(denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE)是一种重要的分子多态性技术,在物种鉴定及浮游生物群落多样性研究方面有着广泛的应用。本研究将DGGE技术运用到微藻的鉴定中,并运用该技术对东海、黄海海域及长江干流的浮游植物多样性进行了研究,探讨了多样性组成与环境因子的关系,得出以下结果:(1)运用DGGE技术,分别针对核糖体序列的18S rDNA、28S rDNA及ITS区序列设计引物,优化了PCR条件,并根据扩增效果选择18S rDNA和28S rDNA的片段作为特征区域,通过垂直电泳和时间进程实验进一步优化了DGGE电泳条件,从而获得了我国沿海43种常见微藻的特征性条带,建立了特征性图谱,为我国沿海常见微藻的鉴定提供了一种新的手段。(2)运用DGGE技术对东海和黄海海域2007年秋季航次的24个站位表层样品的浮游植物群落多样性进行了研究。各站位聚类分析的结果与其所属海域的环境特征较为一致;运用典范对应分析(Canonical Correspondence Analysis, CCA)对群落多样性与理化因子的关系进行了探讨,结果表明浮游植物的种类组成主要受温度、硅酸盐和溶解无机氮的影响。(3)2006年4月(平水期)及9月(丰水期)对长江干流进行调查,对表层样品的浮游植物的群落多样性进行了DGGE分析,探讨了浮游植物多样性与环境因子的关系。分析结果表明,各站位均呈现较高的浮游植物多样性;基于各站位的物种组成聚类的结果很好地反映了它们所属站位的空间分布格局;4月份浮游植物的组成与硅酸盐和悬浮颗粒物相关性较大,而9月份则主要受硅酸盐和铵氮的影响较大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 浮游生物及赤潮
• 1.1.1 浮游生物
• 1.1.2 赤潮
• 1.2 赤潮藻种的鉴定方法
• 1.2.1 传统的形态学分析方法
• 1.2.2 基于“特征性化学成分”的方法
• 1.2.3 基于核酸和蛋白质的分子生物学方法
• 1.2.4 浮游植物活体荧光分析技术
• 1.2.5 现场表观与固有光谱测定技术
• 1.3 主要分子标记技术
• 1.3.1 限制性片断长度多态性
• 1.3.2 随机扩增多态性
• 1.3.3 扩增片段长度多态性
• 1.3.4 简单序列重复
• 1.3.5 单核苷酸多态性
• 1.4 变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术及其应用
• 1.4.1 基本原理
• 1.4.2 DGGE 的优点及缺陷
• 1.4.3 DGGE 在微生物生态研究中的应用
• 1.4.4 DGGE 在微藻研究中的应用
• 1.5 有关东海和黄海海域及长江干流浮游植物的研究
• 1.5.1 有关东海和黄海海域浮游植物的研究
• 1.5.2 有关长江口邻近海域浮游植物的研究
• 1.5.3 有关长江干流浮游植物的研究
• 1.6 主要研究内容及意义
• 第二章 我国沿海常见微藻的变性梯度凝胶电泳（DGGE）特征性图谱的建立
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 藻种的培养
• 2.1.2 所需试剂
• 2.1.3 主要仪器
• 2.1.4 实验方法
• 2.1.5 DGGE 特征性图谱库的构建方法
• 2.1.6 条带稳定性分析方法
• 2.1.7 图谱的验证方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 引物的选择
• m 值及变性剂浓度'>2.2.2 各种微藻的T_m值及变性剂浓度
• 2.2.3 电泳条件的优化
• 2.2.4 我国沿海常见微藻DGGE 特征性图谱的构建
• 2.2.5 基于DGGE 图谱库的藻类鉴定方法
• 2.2.6 条带的稳定性
• 2.2.7 图谱的验证
• 2.3 讨论与小结
• 第三章 变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术在浮游植物群落结构研究中的应用
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 主要仪器
• 3.1.2 调查区域及样品采集
• 3.1.3 对浮游植物群落结构进行DGGE 的分析方法
• 3.1.4 主要理化因子的测定
• 3.1.5 形态学分析方法
• 3.1.6 图像处理及数据分析方法
• 3.2 东海和黄海浮游植物群落结构DGGE 分析
• 3.2.1 结果与分析
• 3.2.2 讨论与小结
• 3.3 长江干流浮游植物群落结构DGGE 分析
• 3.3.1 结果与分析
• 3.3.2 讨论与小结
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 发表文章
• 致谢