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自1997年球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)赤潮首次在我国南海海域暴发以来,该赤潮在我国南海和渤海的多个海域频繁暴发,表明球形棕囊藻在我国海域的分布比较广泛。尽管如此,在此之前开展的分类和生态调查研究均未发现我国海域球形棕囊藻的存在。近年来基于分子标记扩增和高通量测序的宏条形码分析检测到了球形棕囊藻,显示出宏条形码分析对球形棕囊藻鉴定的优势。然而,由于包括球形棕囊藻在内的定鞭藻的18S rDNA序列具有较高的G(Guanine,鸟嘌呤)C(Cytosine,胞嘧啶)含量等特点,导致针对球形棕囊藻的宏条形码分析结果在很大程度上依赖分子标记的选择或PCR扩增引物的选择。以青岛栈桥海域样本为研究对象,评估了扩增通用分子标记18S rDNA V4的两套常用PCR引物(即Stoeck引物和Song引物)对球形棕囊藻的宏条形码分析结果的影响,并利用Song引物对青岛近海2021年冬季突发性球形棕囊藻赤潮样本开展了宏条形码分析。分析发现不同引物对定鞭藻门物种的分析结果具有显著影响。利用Stoeck引物的宏条形码分析没有获得任何对应的定鞭藻的ASV(ampliconsequence... 相似文献
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胶州湾是我国一个典型的近海海湾,也是近海生态系统的缩影。历史上胶州湾海域赤潮频发,因此也是研究赤潮暴发机制(包括赤潮物种组成、时空动态变化及对环境因子响应)的理想实验场所。迄今,几代科学家对胶州湾浮游植物和赤潮物种开展了长期而系统的调查研究,获得了大量的研究成果。为了系统跟踪胶州湾海域浮游植物群落组成,尤其是赤潮物种的组成变化,解读基于分子标记的宏条形码分析结果,本文对近84年间(1936年-2019年)胶州湾海域涉及浮游植物调研的54个调查数据进行了系统的统计和比较分析。文献共报道了549种浮游植物,包括硅藻326种、甲藻164种、绿藻21种、金藻9种、隐藻9种、淡色藻6种、定鞭藻5种、蓝藻3种、黄藻3种、下睫虫2种、裸藻1种和针胞藻1种。其中只有不到一半(40.29%)的浮游植物的全长18S rDNA序列得到解析,表明分子标记数据库需要继续完善,促进宏条形码分析的有效应用。胶州湾海域的优势浮游植物随时间发生了较大变化,但是甲藻与硅藻数目的比例没有显著的变化。统计表明,胶州湾共鉴定到153种赤潮物种,包括硅藻79种、甲藻67种、定鞭藻2种、金藻2种、淡色藻1种、黄藻1种和针胞藻1种。胶州湾海域典型的优势赤潮物种包括中肋骨条藻、短角弯角藻、旋链角毛藻、加氏星杆藻、日本星杆藻、星脐圆筛藻和尖刺拟菱形藻。本文通过系统综述胶州湾浮游植物和赤潮物种的生物多样性,为利用宏条形码和宏基因组等方法跟踪研究胶州湾和其他海域的浮游植物和赤潮物种的演化奠定了基础。 相似文献
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珠江口是中国长江以南最大的河口,毗邻港珠澳地区,海域内营养盐含量丰富,浮游植物物种多样性高。伴随着珠江沿岸地区经济的飞速发展,珠江口海域富营养化问题日趋严重,导致赤潮灾害频发。许多研究学者已经对珠江口海域浮游植物,特别是赤潮物种进行了全面的调查研究。为了系统解读珠江口海域赤潮物种的组成和相对丰度的变化,本文利用公开发表的数据,对1985—2014年间珠江口海域的22个航次调查结果进行了比较分析。这些航次调查共鉴定和报道了428种浮游植物物种,包括硅藻270种、甲藻130种、绿藻门9种、蓝藻8种、定鞭藻5种、金藻4种、着色鞭毛藻1种和裸藻1种。这些浮游植物大多数还没有分子分析数据,只有不到三分之一（28.0%）物种的全长18S rDNA全长序列得到解析,表明分子标记的数据库还需完善。根据文献报道,这些浮游植物中有54种赤潮物种,包括中肋骨条藻、双胞旋沟藻、夜光藻、球形棕囊藻、米氏凯伦藻、洛氏角毛藻和铁氏束毛藻等物种。本综述对了解珠江口及其附近海域的有害藻华物种,以及解读珠江口及其附近海域宏基因组学及宏条形码分析结果提供了参考,可以促进比较研究不同海域浮游植物和赤潮物种的生物多样性。 相似文献
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胶州湾是我国的一个典型近海海湾,也是近海生态系统的缩影。历史上胶州湾海域赤潮频发,因此也是研究赤潮暴发机制(包括赤潮物种组成、时空动态变化及对环境因子响应)的理想实验场所。迄今,几代科学家对胶州湾浮游植物和赤潮物种开展了长期而系统的调查研究,获得了大量的研究成果。为了系统跟踪胶州湾海域浮游植物群落组成,尤其是赤潮物种的组成变化,本文对近84年间(1936—2019年)胶州湾海域涉及浮游植物调研的54个调查数据结果进行了系统的统计和比较分析。文献共报道了549种浮游植物,包括硅藻326种、甲藻164种、绿藻21种、金藻9种、隐藻9种、淡色藻6种、定鞭藻5种、蓝藻3种、黄藻3种、下睫虫2种、裸藻1种和针胞藻1种。其中只有不到一半(40.29%)的浮游植物的全长18S rDNA序列得到解析,表明分子标记数据库需要继续完善,促进宏条形码分析的有效应用。胶州湾海域的优势浮游植物随时间的推移发生了较大变化,但是报道的甲藻与硅藻物种数的比例没有显著的变化。统计表明,研究者在胶州湾共鉴定到153种赤潮物种,包括硅藻79种、甲藻67种、定鞭藻2种、金藻2种、淡色藻1种、黄藻1种和针胞藻1种。胶州湾海域的典型优势浮游植物均为赤潮物种,包括中肋骨条藻、短角弯角藻、旋链角毛藻、加氏星杆藻、日本星杆藻、星脐圆筛藻和尖刺拟菱形藻,其中短角弯角藻和中肋骨条藻是胶州湾海域的"常驻"赤潮物种。本文通过系统综述胶州湾浮游植物和赤潮物种的生物多样性,为利用宏条形码和宏基因组等方法跟踪研究胶州湾和其他海域的浮游植物和赤潮物种的演化奠定了基础。 相似文献
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有害藻华的宏条形码分析:机会与挑战 总被引：3，自引：3，他引：0
宏条形码分析（metabarcoding analysis）是通过对野外样本的分子标记（即条形码）进行PCR扩增、测序，并利用测序结果分析野外样本物种组成、物种相对丰度，及其时空动态变化。这项在近20年里逐步发展起来的分子技术，得益于DNA测序技术的快速发展，包括测序通量的提升和测序成本的降低，以及生物信息学分析方法的快速开发。基于可操作分类单元（operational taxonomic units，OTUs）分析方法，特别是最近的扩增子序列变异（amplicon sequence variants，ASVs）方法的开发，极大促进了宏条形码分析的应用。在世界及我国的海洋生态领域，宏条形码分析的应用还处于起步阶段。随着分析方法的日趋成熟，可适用于不同应用领域的分子标记不断增加，以及参考数据库的不断完善，宏条形码分析将释放出广阔的应用潜力。可以预期，宏条形码分析将在系统分析我国近岸海域有害藻华物种（及其他浮游生物物种）的组成和相对丰度中起关键作用，通过发现新物种，辨别隐存种，跟踪物种的生物地理学，进而帮助解析有害藻华暴发机理。 相似文献
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山东半岛濒临渤海和黄海,海岸带复杂,海岸线长,近岸海域赤潮事件频发。然而,由于部分赤潮物种的形态难以识别,或易降解不稳定,加上形态鉴定专业要求高,导致致灾赤潮物种未得到准确鉴定。2021年11月至2022年4月间山东荣成海域海带养殖区暴发严重赤潮事件,面积达1 440 km2,导致海带白化、溃烂,造成严重经济损失。对该海域水样固定样本的观察鉴定到两种致灾赤潮物种,红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)和多纹膝沟藻(Gonyaulax polygramma),二者均为山东近海常见的致灾赤潮物种。该研究通过对赤潮样本中活体单细胞的显微观察和单细胞测序分析,根据藻细胞形态特征与分子标记序列相似性鉴定到三种优势致灾赤潮物种,包括红色赤潮藻、多纹膝沟藻和灰白下沟藻(Katodinium glaucum)。其中灰白下沟藻由于在固定过程中不稳定而较少得到鉴定。对该赤潮海域水样开展宏条形码分析,除了发现上述三种致灾赤潮物种外,还发现了另外一个致灾赤潮物种纺锤环沟藻(Gyrodinium fusiforme)。纺锤环沟藻也由于在固定过程中不稳定而较少得到鉴定。由此可见,... 相似文献
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渤海是我国最大的半封闭型内海,也是重要的海洋生物产卵场、育幼场和索饵场。其陆源径流丰富,环境异质性高,具有很高的浮游植物物种多样性,其中包括大量的赤潮物种。该海域赤潮频发对水产养殖、生态环境、旅游业等造成了很大影响。因此,针对该海域浮游植物物种多样性的研究具有极其重要的意义。本文整理了1957—2019年间46个主要航次的调查资料,比较分析了这些航次中鉴定的浮游植物组成以及相对丰度,并跟踪分析了近20年来渤海的主要赤潮事件,重点描述了赤潮物种多样性,并详细阐述了常见赤潮物种。在航次鉴定的140个赤潮物种中,包括硅藻78种,甲藻52种,定鞭藻5种,绿藻4种和蓝藻1种。本文为比较研究包括渤海海域在内的不同海域浮游植物和赤潮物种的多样性,探索海洋生物多样性的起源和演化规律,解读宏基因组学及宏条形码分析结果提供了基础和参考。 相似文献
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长江口海域是我国的一个典型水域,具有很高的浮游植物物种多样性,其中包括很多种赤潮物种,引起赤潮频发。本文总结了过去40年间长江口海域历次航次调查的研究结果,比较分析了52个航次调查鉴定的浮游植物组成,重点探索了赤潮物种的组成,并详细描述了长江口海域的6种典型赤潮物种:中肋骨条藻、东海原甲藻、旋链角毛藻、夜光藻、米氏凯伦藻和尖刺拟菱形藻。在文献报道的657个浮游植物物种(包括571个物种和86个鉴定到属的未定种)中,硅藻(368个物种和55个未定种)和甲藻(149个物种和15未定种)占绝大多数。这些浮游植物中赤潮物种占125个,包括硅藻69种、甲藻49种、金藻2种、隐藻1种和蓝藻3种。本文为比较研究不同海域赤潮物种的生物多样性,探讨生物多样性的起源与演化,为解读宏基因组学及宏条形码分析结果提供了基础。 相似文献
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中国南海是世界上最大的边缘海之一,位于印太交汇区的北端。独特的地理环境和气候条件使其生态环境极其复杂,使得南海海域的赤潮具有特殊性和典型性。近20年来,南海赤潮现象呈攀升态势,对水产养殖业、滨海旅游业、海洋生态系统及人类健康都有着严重的危害。为了系统了解南海海域浮游植物,尤其是赤潮物种的种类组成、相对丰度及年际变化,本文对近30年间(1987—2018)南海海域涉及浮游植物调研的44个航次数据进行了统计和比较分析,共记录到500种浮游植物、65个鉴定到属的未定种和1个未定类的三深碎裂藻。其中,硅藻(289种和37个未定种)和甲藻(186种和21个未定种)占绝大多数,包括赤潮物种149种。其中大部分浮游植物尚未得到系统的分子鉴定。比较发现不同航次报道的物种数目相差较大,种类相似度不高,硅藻和甲藻的相对优势地位无明显演替现象。南海海域最常见的赤潮物种以硅藻为主,包括菱形海线藻、中肋骨条藻、洛氏角毛藻、尖刺拟菱形藻、柔弱拟菱形藻、球形棕囊藻、夜光藻和锥状斯氏藻。本文将为比较研究不同海域赤潮物种的生物多样性,解读宏基因组学及宏条形码分析结果提供参考。 相似文献
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西沙群岛是我国南海陆地面积最大的群岛,海域广阔,拥有重要的战略地位与丰富的海洋资源。为了解该海域浮游动物组成与分布特征,本研究于2019年5月在西沙群岛14个岛礁站位开展多学科综合调查,并采用形态学方法和基于18S V9测序的宏条形码技术对浮游动物样本组成进行鉴定。结果显示,此次西沙调查站位浮游动物样本的主要种类包括桡足类、软甲纲和箭虫纲,这3个类别的物种在两种鉴定方法中均具有较高的相对丰度。14个站位浮游动物平均密度为707.53±378.34 ind/m3,各站位浮游动物丰度、物种组成及优势种存在差异。形态学方法共鉴定出11门17纲18目共86个物种,18S V9分子方法鉴定出22门46纲85目共233个操作分类单元(operational taxonomic units, OTUs),分子鉴定的物种覆盖度更高,且代表性类群相对丰度和多样性指数在大部分站位与形态学鉴定结果呈现出显著相关性,表明宏条形码技术鉴定方法与形态学鉴定方法在评价海洋浮游动物多样性方面具有较好的可比性,在我国海洋浮游动物群落监测中具有较高的应用潜力。但由于目前浮游动物的分子鉴定方法仍处于初步发展阶段,相关技术手段仍不完善,仍需多种鉴定方法结合使用,以保证浮游动物多样性鉴定的准确性。 相似文献
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中国近海有害藻华研究现状与展望 总被引：7，自引：0，他引：7
海洋或淡水环境中的一些藻类生物量暴发性增长会形成有害藻华(harmfulalgalblooms,HAB),对人类健康、生态安全和社会经济发展构成威胁。近50年来,近海有害藻华问题不断加剧,已经成为一类全球性的海洋生态环境问题。在"全球有害藻华生态学与海洋学研究计划(GEOHAB)"和"全球变化下有害藻华研究计划(GlobalHAB)"支持下,有害藻华研究不断深入,在"有害藻华原因种多样性、生物地理分布特征与适应策略"、"典型有害藻华的生态学与海洋学研究"、"富营养化和气候变化对有害藻华的影响"、"藻毒素与人类健康"、"有害藻华的监测、预警和防控"等方面取得了重要进展。有害藻华是我国近海最突出的生态灾害之一,自2000年以来,我国近海大规模有害藻华不断出现,藻华原因种表现出多样化、小型化和有害化的演变趋势,对沿海地区社会经济发展和生态系统健康构成严重威胁。针对我国近海的有害藻华,本文从有害藻华原因种基础生物学研究、有害藻华生态学与海洋学研究、近海有毒藻和藻毒素研究、有害藻华监测与治理研究等四个方面对主要研究进展进行了总结和分析。综合国内外有害藻华现状和相关研究进展,建议进一步深化对我国近海有害藻华形成及演变机理的研究,高度关注全球变化和人类活动对我国近海有害藻华的影响,推动有害藻华监测预警体系建设,持续提高对藻华灾害的防控能力,积极参与有害藻华领域国际合作,更好地应对有害藻华问题。 相似文献
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海洋有害藻华研究进展 总被引：3，自引：0，他引：3
浮游植物不仅是食物链的基础环节,也在生物地球化学循环中起着重要作用。然而,某些种类在一定条件下会过度增殖富集形成有害藻华(因造成水色变为红、绿、褐、金等颜色,所以俗称为赤潮、绿潮、褐潮、金潮等),结果严重影响当地经济、海洋生态系统、全球生物地球化学循环甚至人类健康。近年来,随着水体富营养化、全球气候变化等现象加剧,有害藻华(Harmful Algal Bloom,HAB)的暴发规模和频次呈逐年增加趋势,且相关研究已成为环境生态学领域的热点。本文主要以典型海洋HAB生物为线索,从物种分布、生物监测、主要影响因素、分子机制及防治等方面概述了近十年HAB的主要研究进展,总结了现有研究的优点和不足,并对未来HAB研究做了相关展望。近十年的研究进展主要体现在:(1)不断有新的HAB物种被发现或鉴定,HAB藻类系统分类也不断被更新;(2)鉴定、检测方法包括DNA分析、生物传感器研发应用等有较大改进;(3)藻类毒素生物合成通路的研究有一定进展;(4)在HAB生态学与海洋学研究持续发展的基础上,分子机制及现代组学发展较迅速。然而, HAB发生的关键环境诱因和生物学(特别是生化与分子)机制仍然不是很清楚,缺乏一个可用来预测HAB暴发的关键因子。笔者认为,一方面是因为HAB的复杂性、种类及生态系统的特异性,另一方面是研究缺乏系统性与完整性。因此未来有必要加强对每一个重要的HAB原因种开展系统、持续的研究,类似于生物科学领域里的模式种研究,并且有必要开展综合性的研究,如实验室单种培养、中尺度模拟及现场生态研究相结合,整合现代组学、传统生理生态学和现场实时连续观测等技术。 相似文献
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南麂海域浮游植物的分布特征 总被引：1，自引：1，他引：0
通过对南麂海域2003～2005年4个季节8个航次浮游植物样品的观察,对不同季节浮游植物的种类组成和数量分布进行了分析。研究结果表明,从调查样品中鉴定出浮游植物为3门34属128种。南麂海域的浮游植物密度从4月下旬到12月中、上旬(除赤潮消亡期外),基本保持在107个/m3以上。春季浮游植物以甲藻为主,夏季和冬季以硅藻为主;秋季大部分时间浮游植物以硅藻为主,有时以甲藻为主。能形成该区域赤潮的生物有14种,其中已引发赤潮的生物占6种(甲藻3种,硅藻3种)。春季赤潮为有色赤潮,有较大的危害性;其它季节的赤潮为无色赤潮,未出现危害现象。 相似文献
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有害藻华是海洋中最为常见的一类生态灾害问题,对养殖业、旅游业和公众健康等造成了严重威胁,也给海洋管理带来了巨大的挑战。近年来,与有害藻华相关的生物、化学、水文、气象等观测数据以及有害藻华发生记录等统计数据不断积累,统计学方法、地理信息系统(Geographic Information System, GIS)等数据分析方法也在快速发展,为深入挖掘有害藻华时空演变特征、提高有害藻华监测预警水平奠定了重要基础。该研究综合应用数据库、地理信息系统及可视化技术,设计了一套集有害藻华多源异构数据管理、分析与可视化为一体的综合平台,能够实现对有害藻华相关数据的存储和动态关联,并集成了空间分析方法,实现了数据和分析产品的可视化。该研究以渤海有害藻华长期时空演变特征探究为案例,展示了该平台在有害藻华数据分析与可视化方面应用效果。该平台可望为公众科普、科学分析和政府决策等提供支撑。 相似文献
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A numerical model study on multi-species harmful algal blooms coupled with background ecological fields 总被引：1，自引：1，他引：0
Based on systematized physical, chemical, and biological modules, a multi-species harmful algal bloom （HAB） model coupled with background ecological fields was established. This model schematically embod-ied that HAB causative algal species and the background ecological system, quantified as total biomass, were significantly different in terms of the chemical and biological processes during a HAB while the inter-action between the two was present. The model also included a competition and interaction mechanism between the HAB algal species or populations. The Droop equation was optimized by considering tempera-ture, salinity, and suspended material impact factors in the parameterization of algal growth rate with the nutrient threshold. Two HAB processes in the springs of 2004 and 2005 were simulated using this model. Both simulation results showed consistent trends with corresponding HAB processes observed in the East China Sea, which indicated the rationality of the model. This study made certain progress in modeling HABs, which has great application potential for HAB diagnosis, prediction, and prevention. 相似文献
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Donald M. Anderson 《Ocean & Coastal Management》2009,52(7):342-347
Virtually every coastal country in the world is affected by harmful algal blooms (HABs, commonly called “red tides”). These phenomena are caused by blooms of microscopic algae. Some of these algae are toxic, and can lead to illness and death in humans, fish, seabirds, marine mammals, and other oceanic life, typically as a result of the transfer of toxins through the food web. Sometimes the direct release of toxic compounds can be lethal to marine animals. Non-toxic HABs cause damage to ecosystems, fisheries resources, and recreational facilities, often due to the sheer biomass of the accumulated algae. The term “HAB” also applies to non-toxic blooms of macroalgae (seaweeds), which can cause major ecological impacts such as the displacement of indigenous species, habitat alteration and oxygen depletion in bottom waters.Globally, the nature of the HAB problem has changed considerably over the last several decades. The number of toxic blooms, the resulting economic losses, the types of resources affected, and the number of toxins and toxic species have all increased dramatically. Some of this expansion has been attributed to storms, currents and other natural phenomena, but human activities are also frequently implicated. Humans have contributed by transporting toxic species in ballast water, and by adding massive and increasing quantities of industrial, agricultural and sewage effluents to coastal waters. In many urbanized coastal regions, these inputs have altered the size and composition of the nutrient pool which has, in turn, created a more favorable nutrient environment for certain HAB species. The steady expansion in the use of fertilizers for agricultural production represents a large and worrisome source of nutrients in coastal waters that promote some HABs.The diversity in HAB species and their impacts presents a significant challenge to those responsible for the management of coastal resources. Furthermore, HABs are complex oceanographic phenomena that require multidisciplinary study ranging from molecular and cell biology to large-scale field surveys, numerical modelling, and remote sensing from space. Our understanding of these phenomena is increasing dramatically, and with this understanding comes technologies and management tools that can reduce HAB incidence and impact. Here I summarize the global HAB problem, its trends and causes, and new technologies and approaches to monitoring, control and management, highlighting molecular probes for cell detection, rapid and sensitive toxin assays, remote sensing detection and tracking of blooms, bloom control and mitigation strategies, and the use of large-scale physical/biological models to analyze past blooms and forecast future ones. 相似文献