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1.
高通量测序技术广泛应用于环境真核微生物多样性的研究,可检获较之传统形态学方法更高的多样性。然而,检获的高分子多样性与基于形态的物种多样性在构成上的差异仍然不明。本研究首次对比分析了基于形态学的南黄海沉积物中的纤毛虫物种多样性与基于核糖体18S DNA和c DNA高通量测序的多样性异同。结果表明:形态鉴定获得8纲、20目、30科、36属共97种纤毛虫;DNA测序检获10纲、28目、55科、76属共174个OTUs;而通过c DNA测序获取的纤毛虫多样性最高,获10纲、31目、68科、99属共284个OTUs。研究发现,形态学方法检获的纤毛虫均为底栖生纤毛虫;两种分子手段检获的多样性更高,群落结构更为近似,覆盖了形态鉴定所获的绝大部分类群。但DNA测序还检获了序列比例高达90%的浮游类群,可能源于包囊或死亡沉降的物种;而c DNA测序检获了约7%的浮游纤毛虫序列。较之DNA测序,c DNA法检获的底栖纤毛虫在群落结构上与形态学结果更为接近。本研究表明,分子手段有助于更全面地揭示沉积物中的纤毛虫多样性,DNA测序可同时揭示休眠包囊、胞外DNA及过去群落的信息,而c DNA测序在研究活动纤毛虫多样性上更有优势。 相似文献
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环境DNA（eDNA）技术结合高通量测序已广泛应用于评价微型生物多样性与群落构成。相较于eDNA,RNA在环境中易降解,环境RNA（eRNA）可更准确地反映群落近期生命活性状态。理论上,基于eRNA检获的生物多样性要低于eDNA检获的总体多样性。但前期已发表研究显示同一站点eDNA获得的多样性低于eRNA检获量,推测可能原因包括：1）样本量不同;2）RNA中存在DNA污染。为验证假设,本研究以陆架区两个站位沉积物中的纤毛虫为实验对象,系统性比较四种DNA/RNA提取方法：DNA直接提取（0.9g沉积物）,大样本量DNA直接提取（2g）,DNA洗脱法（2g）,RNA直接提取法（2g）;以及三种RNA提取后的处理方法：无DNA酶反转录,含DNA酶反转录,先纯化RNA再反转录。研究结果表明,大样本量（2g）DNA直接提取法所检获的可操作分类单元（OTUs）约为小样本量（0.9g）的两倍。相同样本量下,DNA洗脱法检获的OTUs最多,而DNA直接提取检获的OTUs低于有/无DNA酶反转检获的数量,先纯化再反转录所获得OTUs最少。就群落构成而言,DNA洗脱法和RNA纯化可有效降低浮游类群比例,可更真实展现底栖群落的构成。综上,建议使用DNA洗脱法评价沉积物中微型生物的总体多样性;采用eRNA研究具有生命活性的生物群落时,反转录之前可纯化RNA,以获得更加准确的具有生命活性的群落信息。 相似文献
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浮游纤毛虫是真核微型生物的重要类群,在浮游生态系统中发挥着重要作用。利用传统形态学与高通量测序技术相结合的方法,于2020年9月至2021年8月对莱州湾三山岛近岸浮游纤毛虫进行每月两次的调查。对环境DNA的18S rRNA基因的V4区进行高通量测序,结果显示无壳寡毛类(占纤毛虫序列丰度的40.14%)和砂壳纤毛虫(10.67%)是优势类群,并且具有明显的季节变化。无壳寡毛类在冬季序列相对丰度最高,主要由急游虫属(Strombidium)和急游虫科未定类群(Strombidiidae_X)组成;砂壳类在春夏季序列相对丰度最高,主要由砂壳目未定类群(Tintinnida_XX)和拟铃虫属(Tintinnopsis)组成。浮游纤毛虫群落的β多样性呈现显著的季节变化,而α和β多样性在站点间差异均不显著。与环境因子的RDA分析显示,总有机碳和溶解氧含量是影响纤毛虫群落结构的主要环境驱动因子。形态学方法共检获鉴定17种纤毛虫,分别隶属于7个属,其中砂壳类在多样性和检获频率上均为最优势类群。研究填补了莱州湾三山岛海域浮游纤毛虫的多样性、群落结构和季节动态研究的空白,同时为深入研究温带海湾近岸浮游纤毛虫群落的长期变化规律以及对环境因子的响应机制提供本底资料。 相似文献
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为了解红树林不同潮位沉积物中底栖真核生物群落分布,基于18S rRNA基因采用高通量测序方法分析了广西北仑河口陆缘、林中和海缘3个潮位红树林沉积物中底栖生物群落结构。结果表明,北仑河口潮间带红树林沉积物中底栖生物多样性丰富,Shannon-Wiener指数变化范围在6. 08～6. 73之间; PCA分析表明潮间带中底栖生物群落差异较大,陆缘红树林中扁形动物、节肢动物和软体动物相对丰度较高,林中区域中纤毛虫、环节动物和轮虫相对丰度较高,海缘红树林中硅藻相对丰度较高;红树林中主要OTUs有桡足类的太平洋纺锤水蚤(Acartia pacifica)、硅藻类的海链藻(Thalassiosira sp.)、纤毛虫类的前管虫(Prorodon teres)、多毛类的小头虫(Capitella sp.)。高通量测序方法能较全面反映红树林区微型/小型底栖生物群落,研究结果为丰富红树林底栖生物群落研究和解析底栖生物在红树林生态系统发挥的作用提供基础数据。 相似文献
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宁波北仑港冬季浮游细菌多样性研究 总被引：3，自引：0，他引：3
采用分子生物学方法对宁波北仑港冬季水体中的浮游细菌多样性进行了研究.提取水样中细菌基因组总DNA,以细菌16S rDNA通用引物进行PCR扩增,扩增产物经分子克隆、测序与序列分析,对水样中的细菌建立了16S rDNA克隆文库和系统发生树.结果表明,浮游细菌群落具有较高的多样性,34个克隆子分属2个不同的细菌类群,6个克隆子属于未知类群,优势细菌类群为Pro-teobacteria类群（变形菌类群）,占80%;细菌优势类群顺序为β-Proteobacteria类群（32.5%）、γ-Proteobacteria类群（25%）、α-Proteobacteria类群（15%）、ε-proteobacteria类群（7.5%）、Firmicutes类群（厚壁菌类群）（5%）.这一结果与近年来国内外有关港口微生物多样性的报道较为一致.用DNAStar中Clustalw程序从测序的40个克隆子中选出17个OTU进行系统发育分析,同样表明浮游细菌多样性较强. 相似文献
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杭州西溪湿地沉积物细菌的群落结构和多样性 总被引：1，自引：0，他引：1
采用Illumina Mi Seq高通量测序技术,对杭州西溪湿地4种不同植被下沉积物的细菌多样性进行了研究。通过提取样品基因组DNA,对16S r RNA V3、V4区测序,共获得有效序列67734条,产生2181个OTU,序列平均长度为441 bp,其中大于400bp的序列占99.74%。对97%相似水平的OTU代表序列进行分类学分析,结果表明,沉积物具有很高的细菌多样性,涵盖了30个门252个属的细菌。其中变形菌门(Proteobacteria)是各样品的优势类群,所占比例高达30.0%—64.7%。同时,β-变形菌纲、γ-变形菌纲和δ-变形菌纲在变形菌门中占主导地位,在这些类群中发现有大量与N、S等元素代谢相关的菌群,应该在湿地沉积物的元素循环中发挥着重要作用。此外,4个样品中约有10%—15%的序列属于无法确定分类位置(Unclassified)的类群,说明西溪湿地沉积物中蕴藏有较多的潜在新物种。本研究结果将为西溪湿地的保护和修复提供理论和实践依据。 相似文献
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黄渤海底栖纤毛虫分子多样性和生物地理学研究 总被引：3，自引：0，他引：3
对中国渤海、北黄海和南黄海三个海域底栖纤毛虫的分子多样性与生物地理学进行了研究。从底栖真核微生物18S rDNA的焦磷酸测序数据中提取出隶属于纤毛门的序列，并在此基础上分析了纤毛虫群落的阿尔法多样性和贝塔多样性。结果表明，纤毛虫操作分类单元的丰富度在渤海比北黄海和南黄海都高，但夏冬两季无显著差异。在所有检测的环境因子中，水体深度与阿尔法多样性的相关性最强。就纤毛虫群落组成上看，总体上旋唇纲的序列及操作分类单元丰富度均占优势地位（占比分别为77.0%和66.5%）；旋唇纲主要由环毛亚纲以及未能进一步分类的类群组成。底栖纤毛虫群落结构在三个海域之间显著不同，但夏冬两季无显著差异。从各主要类群的相对比例来看，唯有侧口纲的序列比例在三个区域间呈现显著的不同。偏门特尔分析表明，相对于地理距离和环境因子而言，水体深度在调控底栖纤毛虫群落结构中扮演者更为重要的角色。本研究同时也发现，超过60%的操作分类单元未能被进一步分类到纲或目级水平，约45%的操作分类单元与GenBank数据库中已描述种类的序列相似度低于或等于97%，表明在近海沉积物中可能存在大量待发现的纤毛虫类群或物种。本研究发现底栖纤毛虫阿尔法多样性从北黄海到南黄海降低的趋势，这一点与之前基于形态学方法的调查结果相似。然而，测序数据显示旋唇纲是最主要类群，而形态学调查表明前口纲和核残迹纲是主要类群。本文也探讨了可能造成分子与形态学研究结果差异的一些潜在原因。 相似文献
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荣成月湖是一个典型天然潟湖,潮间带沉积物中存在多种形态趋磁细菌。通过Roche454高通量测序平台,对沉积物样品(B_S)和磁收样品(B_M)进行16SrRNA基因高通量测序,认识荣成潮间带沉积物的细菌群落结构,并了解趋磁细菌多样性及系统进化地位。研究结果表明沉积物样品中主要的细菌类群为δ-变形菌纲,占总细菌数的26.4%,其次是γ-变形菌纲和α-变形菌纲;而磁收样品中细菌多样性和种类明显降低,以α-变形菌纲占绝对优势,相对比例达72.6%。在磁收样品和沉积物样品分别发现了1 612条和186条reads与趋磁细菌相关,分别占细菌总数的5.76%和0.85%,磁收样品中趋磁细菌数是沉积物样品的6.8倍。对两个样品中获得的趋磁细菌序列进行系统进化分析,发现这些序列多数属于变形菌门的α-变形菌纲,以趋磁球菌占绝对优势,少数属于δ-变形菌纲,与多细胞趋磁原核生物亲缘关系最近。海洋趋磁螺菌属仅在B_M样品中检出,趋磁弧菌属在B_M样品优势度高于B_S样品,而多细胞趋磁原核生物和趋磁螺菌属在B_S样品中优势度更高。通过分析样品间的差异OTUs,认为荣成潮间带沉积物中可能存在大量未知的趋磁细菌新类群。研究结果为下一步培养和开发趋磁细菌这一功能菌群,发现趋磁细菌新类群及趋磁细菌生态功能提供了基础资料。 相似文献
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刺参(Apostichopus japonicus)是一种经济价值很高的海珍品,具有很高的药用价值和营养价值,本文采用高通量测序技术分析了大连地区3个养殖公司刺参养殖环境中室内养殖池塘水体、室外养殖水体和沉积物中菌群结构特征,9个样品所得有效序列为26503—37825条,可归为1502—5741个分类操作单元(OTUs)。研究结果表明:(1)刺参养殖环境中具有较高的菌群多样性,其中3个公司的刺参养殖沉积物环境中菌群多样性较其相应公司刺参养殖水环境中菌群多样性高;(2)9个样品中的细菌可归为26个门类,除常见报道的变形菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、浮霉菌门、蓝细菌门、酸杆菌门、疣微菌门、厚壁菌门和放线菌门外,还有17个门类的鲜见报道的菌群被检测到;(3)各样品中菌群组成虽有差异,但变形菌门和拟杆菌门为优势菌,约占50.54%—99.91%。 相似文献
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纤毛虫是潮间带沉积物中多样性高且丰度占优势的类群,其群落结构可反映环境状态。于2013年11月(秋季)、2014年2月(冬季)、5月(春季)和8月(夏季)开展了南麂列岛火焜岙砂质潮间带沉积物中纤毛虫物种多样性和群落结构的时空分布研究。结果表明,该生境中底栖纤毛虫物种丰富,共检获148种纤毛虫,涉及19目70余属;纤毛虫的丰度和物种组成呈现显著的季节差异和垂直分层差异。其中,丰度占优势的纤毛虫按食性依次为菌食类群、肉食类群和藻食类群;已非典型的砂隙纤毛虫区系,而是呈现出某些有机质丰富的泥沙质沉积物中的纤毛虫群落的特点,这可能是该生境受人类活动影响的后续效应。但纤毛虫物种多样性较高,这表明尽管存在人类干扰的长期效应,潮间带周边环境良好,对周边居民及设施的动迁等多样性保护措施可能已经产生了向好的结果。 相似文献
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黄海水母旺发区浮游鞭毛虫和纤毛虫群落结构分布及其与水母发生关系初探 总被引：2，自引：2，他引：0
鞭毛虫和纤毛虫在海洋微食物环和经典食物链间的能量流动中起着重要的枢纽作用,但其在水母暴发过程中的作用仍然不明。本研究基于2011年春季以及水母旺发的夏季黄海专项航次,通过荧光染色技术和定量蛋白银法研究了南黄海水母频发海域3个断面(E:33°N,G:34°N,I:35°N)的鞭毛虫和纤毛虫的群落结构和时空分布特点,对其与水母的发生关系进行了初步探讨。结果表明,春夏两季的微型鞭毛虫丰度均以近岸水域为最高,向外海递减,高值区大多出现在水体表层及底层附近。夏季总微型鞭毛虫的丰度和生物量较春季略高,且异养微型鞭毛虫比例升高。纤毛虫丰度的水平分布与鞭毛虫正相反,以近岸较低,向外海递增,主要分布在表层及10m水层。在水母出现的E和G断面,夏季纤毛虫数量显著降低,丰度仅为春季的30%—40%;而未见水母的I断面夏季较春季的数量升高了一个数量级。推测夏季水母发生的E、G断面纤毛虫丰度明显降低系因水母的捕食压力所致,纤毛虫数量的减少导致对鞭毛虫的摄食压力降低,鞭毛虫数量增加;而未见水母的I断面纤毛虫则维持较高的丰度值。本研究表明,水母作为浮游生态系统的顶级捕食者,可通过营养级联效应对微小型浮游动物群落产生影响。 相似文献
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珠江口表层沉积物nirS型反硝化微生物多样性 总被引：1，自引：0，他引：1
本研究以nirS基因为分子标记,将PCR、克隆文库构建与测序和典范对应分析相结合,对珠江口表层沉积物nirS型反硝化微生物的群落多样性进行了研究。3个站位共获得180个nirS基因克隆子,隶属于62个OTUs,氨基酸序列的相似性在50%—100%之间。各站位OTU分布格局差异明显,范围在19—33之间,表现出高度的多样性。系统进化分析表明,62个OTUs形成了5个类群,分别与河口、海洋沉积物、海岸养殖排放废水、富营养化海湾及海水养殖沉积物等的反硝化微生物聚类在一起,表明珠江口作为海淡水交汇区具有独特的反硝化微生物群落分布格局,同时也指示了珠江口氮污染及富营养化程度。典范对应分析结果表明,盐度、氮相关营养盐水平(PON/TN、NH4-N、NO-N和NO-N)可能是影响其分布格局的重要因素。 相似文献
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Surface sediment samples were collected from sixteen sites of the southern Chinese coastline in this study. Diversity of eukaryotic microalgae was examined using high-throughput sequencing of 18S rDNA to understand the community structure and geological distribution of microalgal resting stages. A total of 218 operational taxonomic units (OTUs) were detected for eukaryotic algae, and only 75 OTUs (34.40%) were detected into species level. The algal communities were composed of sixty-four genera belonged to twelve classes of four phyla. Dinoflagellates were the most abundant and diversified group, which accounted for the average of 56.26% and 53.70% DNA reads and OTUs, respectively. Dinoflagellates were dominated by Protoperidinium, Euduboscquella, Amylax, and Paragymnodinium. Chaetoceros, Thalassiosira, and Skeletonema were abundant in diatoms, while Pedospumella and Paraphysomonas in Chrysophyceae were the most abundant genera due to their massive occurrence in some particular sites. The high abundance of Protoperidinium sequences suggested the high nutrient levels in the southern Chinese coastline. Nineteen of the detected OTUs were assigned to harmful and/or bloom-forming microalgae. The wide occurrence of the toxic dinoflagellate Azadinium poporum and high abundance of Alexandrium pacificum in some particular sites suggested the potential risk of human poisoning. 相似文献
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Ciliates are important components in planktonic food webs,but our understanding of their community structures in different oceanic water masses is limited.We report pelagic ciliate community characteristics in three seas:the tropical West Pacific,the Bering Sea and the Arctic Ocean.Planktonic ciliate abundance had"bimodal-peak","surface-peak"and"DCM(deep chlorophyll a maximum layer)-peak"vertical distribution patterns in the tropical West Pacific,the Bering Sea and the Arctic Ocean,respectively.The abundance proportion of tintinnid to total ciliate in the Bering Sea(42.6%)was higher than both the tropical West Pacific(7.8%)and the Arctic Ocean(2.0%).The abundance proportion of small aloricate ciliates(10–20μm size-fraction)in the tropical West Pacific was highest in these three seas.The Arctic Ocean had higher abundance proportion of tintinnids in larger LOD(lorica oral diameter)size-class.Proportion of redundant species increased from the Arctic Ocean to the tropical West Pacific.Our result provided useful data to further understand ecology roles of planktonic ciliates in different marine habitats. 相似文献