原生动物单细胞PCR应用初探——以天蓝喇叭虫为例     

刘志新  余育和 《湖泊科学》2008,20(5):669-674

以天蓝喇叭虫(Stentor coeruleus)为研究对象,探索了单细胞单基因PCR扩增及单细胞全基因组PCR扩增技术在原生动物中的应用.经过不断探索和优化条件后,试验取得了理想的结果.在40例单细胞单基因(SSU rDNA基因全序列)PCR的一次性扩增中,新鲜细胞和经过中性红染色的细胞都获得了100%的成功率,室温下酒精(95%)保存一周的细胞获得了82.5%的成功率.在单细胞全基因组PCR扩增中,采用高效高保真的phi29 DNA聚合酶结合随机引物(Random Primer)进行扩增,获得了丰富且质量较高的PCR产物.以全基因组扩增产物(稀释10倍)对四个常用的基因位点(TEF1、SSU rRNA、18S-ITS1-5.8S、a-tubulin)进行扩增,均成功获得相应的基因片断.  相似文献   

如何对濒危物种进行评估与拯救？   总被引：1，自引：0，他引：1  

谢平 《湖泊科学》2020,32(2):281-293

物种的灭绝本是一个自然过程,但人类的繁荣使数以百万计的生物物种的栖息地被蚕食,很多物种以惊人的速度灭绝了(如长江中的白鱀豚和白鲟)或正在绝灭之中(中华鲟),但却未伴随新物种的自然产生世界自然保护联盟虽然确定了物种濒危的等级标准,但定量划分标准的象征意义大于实际意义,因为不可能所有生物物种都能通过同一种种群动态模式去预测它们未来的命运关于物种的濒危机制,人们提出了许多基于种群数量变动的理论概念(如最小生存种群、有效种群大小、种群瓶颈、奠基者效应、"阿利"效应、灭绝漩涡等),但可操作性不强,对保护生物学的实际指导意义不大本文提出了物种生存状态转化的概念模型,物种生存状态主要取决于物种对外在环境的综合生存适合度f(s)和灭绝风险R,受到①物种生存空间的完整性、②生态过程的适宜性、③食物的可得性、④对人为致死或自然灾害的抵抗力等的影响f(s)由物种对若干决定性生存因子s1、s2、s3…的适合度之乘积所决定:f(s)=f(s1)f(s2)f(s3)……,f(s)取值0～1,1表示最大的适合度(理想生存状态),0表示彻底丧失了适合度,因此,任何一个决定性生存因子的趋零,都会导致该物种的灭绝(木桶效应)物种的生存状态指数H(f,R)由f(s)和R联合决定可用f(s)来评估与预测物种的灭绝风险(譬如,可区分为3～4个风险等级),突变临界点之前的动态过程可作为物种濒危的早期预警信号,物种拯救临界点可作为保护性干预的最低目标当然,这里只是提出了一个概念模型,各个决定性生存因子的适合度函数f(s)有待确定,并需要以真实的物种为对象进行验证.  相似文献   

江汉平原湖群藻相特征及其环境状况评价   总被引：1，自引：1，他引：0  

严平川  王军  肖贵清  毕永红 《湖泊科学》2015,27(2):297-304

于2011年4月—2012年5月丰、平、枯3个水期对江汉平原水面面积为10 km2以上的22个湖泊进行了水质和藻类同步监测.结果显示:江汉平原主要湖泊中鉴定出藻类7门100属191种(亚种、变种),其中蓝藻门17属29种,绿藻门45属99种,硅藻门26属40种,隐藻门2属5种,裸藻门4属9种,甲藻门3属5种,金藻门3属4种;全年平均藻细胞丰度为0.93×106~84.18×106cells/L,细胞丰度以蓝藻门最高(50.65%),其次是绿藻门(29.56%),再次是硅藻门(12.30%)、隐藻门(6.19%)、裸藻门(0.56%)、甲藻门(0.39%)和金藻门(0.35%);丰水期生物量显著高于平水期和枯水期,Shannon-Wiener多样性指数年均值在1.44~2.10之间,丰水期的多样性指数略高于其他水期;藻类种类组成及优势种有明显的季节变化和空间差异.依据藻相特征的PCA分析将22个湖泊分为4个类群,不同类群具有显著不同的环境状况,氮磷营养负荷、水质状况和开发利用程度的不同是导致湖泊分化的内在原因;研究结果显示,江汉平原湖群总体上属于轻度污染状况,水体主要是中营养状态,丰水期与枯水期的湖泊生态环境状况具有显著差异;以藻相特征判断22个湖泊存在明显的时空异质性,部分湖泊因过度开发利用存在严重的富营养化风险;基于湖泊生态状况的显著时空异质性,对江汉平原湖群的管理应"因湖而异"制订科学合理的方法.  相似文献   

三峡水库香溪河初级生产力及其影响因素分析   总被引：2，自引：1，他引：1  

张琪  袁轶君  米武娟  杨毅  毕永红  胡征宇 《湖泊科学》2015,27(3):436-444

2013 2014年采用黑白瓶测氧法对香溪河不同站点(上、中、下游及其支流库湾)和不同水深(0.5、1.0、2.0、5.0和10.0 m)的初级生产力进行原位测定.结果显示:(1)三峡水库蓄水后香溪河水域初级生产力具有显著的空间差异,支流和上游的总初级生产力大于中、下游,下游的初级生产力水平最低;初级生产力随着水深增加呈现逐渐减少的趋势;(2)初级生产力具有显著的季节差异,春、夏季显著高于秋、冬季;(3)光照强度、水温和天气对初级生产力有显著影响,水体叶绿素浓度与初级生产力极显著相关.结果显示,蓄水后改变的水文情势将香溪河的初级生产划分为明显不同的两个区域,水动力条件成为影响初级生产力的重要因子;依据初级生产力判断香溪河为富营养、自养代谢型水体.  相似文献   

牛山湖浮游生物群落DNA指纹结构与理化因子的关系   总被引：2，自引：0，他引：2  

吴利  余育和  张堂林  冯伟松  颜庆云  龚迎春  宋晓红 《湖泊科学》2008,20(2):235-241

对牛山湖5个站点的浮游生物群落DNA多态性进行了RAPD指纹和PCR-DGGE指纹分析,并探讨了其与理化因子的关系.结果如下:1)从40条随机引物中筛选出9条引物,共获得93条谱带,多态率为58%;各站点所得谱带平均为67条,其中I站最少,为61条,V站最多,为74条;2)PCR-DGGE指纹图谱共含102条谱带,其中原核生物56条,真核生物46条,谱带总数以Ⅲ站、Ⅳ站和V站较多,Ⅰ站和Ⅱ站较少;3)Ⅱ站的总磷、叶绿素、化学耗氧量、硬度及电导率最高;各站点间溶氧和pH差异较小.相似性聚类分析表明,浮游生物群落DNA指纹将5个站点划分为两支,Ⅰ站和Ⅱ站聚为一支,Ⅲ站、Ⅳ站和V站聚为另一支,理化因子将Ⅰ站、Ⅲ站、Ⅳ站和V站聚为一支,Ⅱ站单独聚为一支.研究表明牛山湖浮游生物群落DNA指纹结构与理化因子具有一定的相关性,并且与环境主要限制因子总磷的含量是密切相关的.因此,浮游生物群落级水平DNA分析能简便、准确、迅速地反映水质状况,这方面资料的积累可以为建立一种基于分子生物学简便而灵敏的水环境评价体系提供科学依据.  相似文献   

长江的生物多样性危机——水利工程是祸首,酷渔乱捕是帮凶   总被引：6，自引：3，他引：3  

谢平 《湖泊科学》2017,29(6):1279-1299

长江是我国第一大河流,全长达6300 km.长江是一条生命之河,它的活力来自于干流、支流、湖泊和湿地的血脉沟通形成的独特生命系统.长江流域是世界生物多样性的热点区域,分布有鱼类400余种,其中纯淡水鱼类350种左右,特有鱼类多达156种.长江中下游是东亚季风气候下形成的洪泛平原区域,湖泊星罗棋布,并与江河相连,生活有珍稀水生哺乳动物——白鱀豚和江豚.1980s初中下游湖泊面积约有23123 km~2.1950—1970年间,沿江大建闸节制,除鄱阳湖(2933 km~2)和洞庭湖(2625 km~2)等外,绝大多数湖泊失去了与长江的自然联系,江湖阻隔使支撑长江鱼类的有效湖泊面积减少了76%.1981年,长江上建成了第一个大坝——葛洲坝;2003年,三峡大坝开始蓄水.长江干流的渔业捕捞量从1954年的43万t下降到1980s的20万t,最后到2011年的8万t(降幅为81%).与此完全不同的是,1950s以来,洞庭湖和鄱阳湖的渔产量分别在2~4万t之间徘徊.长江干流的饵料生物丰度不足两湖的1/7,因此干流对物种的承载力十分有限,以鱼为生的白鱀豚和江豚种群的衰退属于情理之中,加上酷捕误杀,白鱀豚已经灭绝,江豚也危在旦夕.葛洲坝的建设阻挡了鲟鱼和胭脂鱼等的生殖洄游通道,中华鲟和白鲟的灭绝已近在咫尺.长江上游建有1万多座水坝,大部分鱼类的生存受到威胁.根据对长江生物多样性危机成因的粗略估算,节制闸和水电站等水利工程"贡献"了70%,酷渔乱捕等其它因素"贡献"了30%.所谓的生态调度、鱼道或人工放流等也难以拯救膏肓之疾,即使在长江干流十年禁渔也难有根本改观.如果鄱阳湖和洞庭湖相继建闸,将使长江中下游的渔业资源量进一步衰退,江豚的灭绝在所难免,其它物种的灭绝将难以预料.长江在哭泣,众多的物种需要生态文明的呵护!  相似文献   

西藏尼洋河水生生物群落时空动态及与环境因子关系:4.浮游动物     

刘海平  叶少文  杨雪峰  张良松  张惠娟  范丽卿  李钟杰 《湖泊科学》2016,28(2):370-378

于2008-2009年按照季节调查西藏地区尼洋河浮游动物群落的组成、丰度和多样性,并运用多元统计方法定量分析浮游动物的空间和季节变化特征及其与主要环境因子之间的关系.结果显示,尼洋河浮游动物包括原生动物、轮虫、枝角类和桡足类,其中原生动物9目13科14属,轮虫1目7科17属,枝角类仅1目1科1属,桡足类2目2科2属.原生动物以砂壳虫和瞬目虫属为主,轮虫则以橘轮虫属和单趾轮虫属为主.尼洋河浮游动物的物种丰富度和生物量随尼洋河海拔高度不断提升呈现递减的趋势,夏季浮游动物生物量、物种丰富度、总丰度较低,其中夏季浮游动物物种丰富度最低,而浮游动物生物量和总丰度则仅高于冬季.受到水体稳定性的影响,尼洋河浮游动物Shannon-Wiener多样性指数和均匀度指数在交汇处较低;季节方面,夏季最低,冬季次之.尼洋河原生动物和轮虫总丰度在季节方面存在相似的演替规律,即出现2次高峰和2次低谷,2次高峰分别出现在春季和秋季,2次低谷分别出现在夏季和冬季.尼洋河浮游动物沿程变化方面,浮游动物群落4个指标不存在显著差异.尼洋河浮游动物季节变化方面,仅总丰度秋季和冬季之间存在显著差异,其他3个指标在各个季节之间均不存在显著差异.典范对应分析表明,原生动物类群里,砂壳虫属丰度受水体溶解氧浓度的影响较大,前管虫、袋座虫、肾形虫、瞬目虫和斜口虫属丰度受水体矿化度的影响较大,鳞壳虫属丰度则主要与水体中氨氮浓度关联较大;轮虫类群里,单趾轮虫、无柄轮虫、枝胃轮虫、囊足轮虫属丰度与水体的矿化度关联较大,龟甲轮虫属丰度则与总磷浓度有着较大的关联.分类回归树模型预测了尼洋河浮游动物时空分布与主要环境因子之间的定量关系,结果表明尼洋河浮游动物总丰度受到硬度、季节、海拔以及河道底质等因素的影响,Shannon-Wiener多样性指数受到总碱度、季节、硬度和水温的影响,均匀度指数受到总碱度、总磷浓度和水温的影响.这些关键环境因子对尼洋河水域浮游动物的时空变化有着重要的指示作用,建议加强对浮游动物及这些环境因子的关注,推动尼洋河水域生态环境的可持续发展.  相似文献   

轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)根系泌氧对沉积物中典型铁氧化菌和铁还原菌的影响     

田翠翠  肖邦定 《湖泊科学》2016,28(4):835-842

铁作为地壳中丰度最高的氧化还原敏感元素,对湖泊沉积物的氧化还原作用具有重要的指示意义.水生植物根系泌氧在根际形成微域的氧化圈,根际是氧化、还原同时发生的生物活跃区.以轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)为研究对象,利用微电极和荧光定量PCR探讨根系泌氧作用对沉积物中典型铁氧化菌(嘉利翁氏菌)和典型铁还原菌(地杆菌)的影响.结果表明,轮叶黑藻生长迅速,通过根系泌氧作用影响沉积物中铁的价态和形态,是根际铁循环的重要参数,并对根际微区微生物有一定的影响.根系泌氧使根际嘉利翁氏菌和地杆菌数量增加,进一步影响根际微生物铁循环.实验结果可为微生物对根际铁循环的研究提供一定的理论基础.  相似文献   

进展中的纤毛虫学研究:新格局、新窗口与新拓展     

胡晓钟  赵研  黄洁  高凤  高珊  邵晨  宋微波 《中国海洋大学学报(自然科学版)》2019,(10)

本文综述了作者及所在团队近30年来在海洋纤毛虫领域所取得的系列创新型研究成果。主要概括如下:(1)开拓了中国沿海自由生活类群的区系分类、生态学以及养殖动物病原学等研究,覆盖了温带、热带海区各生境中纤毛门内40余目级阶元,构建了我国长期缺失的海洋类群的物种与基因多样性资料,阐述了特定时空格局下的区系构成与群落演替规律以及主要海水养殖动物的危害性病原等,建立了包括新纲、新目、新科、新属和新种等在内的大量新阶元,系统地描述了近千种的形态分类学信息;(2)完成了1 700余种/种群DNA库、1 400余条标记基因库等纤毛虫遗传资料库的构建;在标记基因序列分析基础上,对纤毛门13个纲、55个目级阶元的系统发育进行了深层次的梳理和探讨,解答了纤毛虫系统演化、阶元定位等方面的诸多科学问题;(3)在细胞发生学研究方面,以腹毛类纤毛虫为材料,围绕无性生殖期间的个体发育,研究刻画了100余种-属的细胞分化与模式构建过程,揭示了大量发生学新现象并形成了领域内首部全视角专著《腹毛类纤毛虫的细胞发生模式》;(4)在基因组学与基因进化研究方面,针对进化地位特殊、环境依赖以及类群代表性种类,阶段性地完成了近百种单细胞基因组的常规测序和6个种的深度分析,研究揭示了钩刺斜管虫大小核基因重组模式等进化生物学新现象;(5)在基因条形码研究方面,以重要模式生物游仆虫属、草履虫属等类群为材料,开展了DNA条形码的筛选和技术优化探索,提出了COI基因和28S rRNA基因D1～D2区可有效刻画近缘种或隐存种这一新观点;(6)在表观遗传学研究方面,探讨了四膜虫组蛋白单甲基化酶TXR1对复制延伸的影响、N6-腺嘌呤甲基化的全基因组分布模式及决定因素、反式和顺式作用元件对核小体分布的协同作用以及RNAi和Polycomb通路关键蛋白对转座子沉默与激活的调控作用与机制。上述研究成果历史性地改变了纤毛虫学研究格局,极大地提升了我国原生动物学研究的国际地位。  相似文献   

湖泊底泥中微囊藻DNA的分子检测   总被引：1，自引：0，他引：1  

徐瑶  李仁辉  王国祥  余博识  杨文斌 《湖泊科学》2007,19(4):492-496

通过改进裂解温度和延长裂解时间并增加苯酚/氯仿洗脱次数的DNA提取方法获得南京玄武湖底泥中的DNA,通过PCR法来扩增微囊藻的16SrRNA基因.结果表明在所有采样点中均得到微囊藻基因组DNA,并且纯度较高,OD260/OD280均高于1.54,最高值达到1.89.PCR的扩增结果显示所有样点的DNA都得到212 bp大小的微囊藻16SrRNA基因片断,表明这种方法可以有效的从底泥中提取微囊藻的DNA,从而为研究底泥微囊藻生理生态及其越冬、上浮、形成水华的机理提供更有利的方法.  相似文献