基于DNA条形码技术的舟山海域石莼附生动物的分子生物学鉴定

我国绿潮暴发已持续10余年,对生态环境、旅游业等造成了严重影响。本文于2018年10月在舟山市枸杞岛附近海域采集石莼附生动物,并使用DNA条形码技术对其开展物种鉴定,旨在给绿潮暴发的生态防治提供数据参考。鉴定结果显示:附生动物主要分为麦秆虫亚目以及钩虾亚目,部分样品无法鉴定出具体种类,存在出现新种的可能性。优势种包括Caprella scauroides和Ampithoe lacertosa等,其中Ampithoe lacertosa在中国近海为首次记录。在上述基础之上,我们进一步探讨了各季节钩虾亚目不同物种对于藻类的取食偏好性,阐明了端足类生物在维持生态系统稳定性中发挥的重要作用,为防控绿潮暴发提供了新的思路。     

环境DNA宏条形码技术在蓝藻群落监测中的应用

全球气候变化下的蓝藻水华大规模暴发成为重要的环境问题,对蓝藻准确、高效和实时的监测是蓝藻水华防控的关键.近年来,环境DNA（environmental DNA,eDNA）宏条形码技术开始应用于蓝藻群落监测,弥补了显微镜镜检法物种鉴定难和受主观经验影响大的缺点.eDNA宏条形码为快速和大规模蓝藻群落监测提供了可能,其应用尚处于初步探索阶段,数据处理方法尚不成熟,因此有必要从引物选择、序列聚类、注释方法和绝对定量4个层面系统综述eDNA宏条形码技术在蓝藻群落监测中的研究进展,以推进eDNA宏条形码在蓝藻群落监测中的应用.引物选择应针对目标蓝藻类群,16S rRNA基因数据库涵盖蓝藻物种范围广,是最常用的eDNA宏条形码,但16S-23S rRNA基因间隔区域（internal transcribed spacer,ITS）和功能基因在属内物种间具有较好的区分效果,为eDNA宏条形码在蓝藻物种水平注释提供可能.序列聚类一般通过设定物种间分类阈值进行OTUs聚类,但可能丢失序列相似度高于分类阈值的不同物种;序列差异低至单核苷酸变异方法的应用进一步区分了隐蔽的物种和生态型,产生的序列具有生物学意义,可以实现跨数据集间的比较分析.在注释方法上,基于数据库参考序列距离相似度的注释方法,注释结果的分辨率和准确度不高;基于系统进化位置的注释方法,提升了注释结果的准确度,反映了物种间的进化关系.加入外源DNA的内标法,以及基于细胞体积和基因拷贝数目关系的细胞体积校正系数法为eDNA宏条形码物种丰度的绝对定量提供了可能.      

长江中下游环境DNA宏条形码生物多样性检测技术初步研究

长江生物多样性在人为影响下面临严重威胁,物种监测是生物多样性保护的基础,为完善长江水生态监测体系,实现高效无损伤的物种监测,在长江中下游干流3个江段（新滩、安庆和芜湖）采集水样,建立长江水样环境DNA宏条形码物种检测体系并评估其有效性.结果表明:①长江中下游环境DNA宏条形码检测到32个物种,包括20种鱼类、1种水生哺乳动物（长江江豚）和11种陆生动物,其中鱼类物种包括鲤形目、鲇形目、鲈形目和鲱形目,其种数占鱼类总种数的比例分别为60%、25%、10%和5%.②长江中下游渔获物中资源量居首位的鲤形目在环境DNA调查中序列数最多,占鱼类总序列的96.2%,其次为鲱形目（占比为3.5%）,鲇形目和鲈形目占比较低,分别为0.2%和0.1%,4个类目序列相对丰度与渔获物种资源量组成差异较大.③环境DNA调查次数约占传统渔获物调查次数的几十至几百分之一,采样时间不足努力量最少的渔获物调查的1%,检测到的鱼类种数为传统调查总数的31%~49%.④安庆采样点位于长江中下游长江江豚密度最高的江段,其环境DNA检出率和序列相对丰度在3个采样点中均最高.研究显示:长江水样环境DNA包含水陆复合生态系统的生物多样性信息,利用水样环境DNA宏条形码可检测不同类群的水生和陆生物种;对于鱼类物种检测,环境DNA宏条形码比传统调查方法效率更高,可对传统调查结果进行补充;环境DNA宏条形码生物多样性检测主要受分子标记体系和核酸序列数据库限制,获取全面的物种多样性和资源量信息需要对检测分析方法进行进一步完善.      

环境DNA宏条形码监测湖泊真核浮游植物的精准性

环境DNA(eDNA)宏条形码(metabarcoding)技术是一种基于分子的生物多样性高效监测手段,近年来越来越多地被应用于生态环境中生物要素的监测和评估.开展eDNA 宏条形码监测技术的标准化和规范化研究,是将其业务化推广应用的前提.本研究以高原湖泊滇池和抚仙湖的真核浮游藻类为研究对象,探究了基于18 S-V9 ...     

养殖场周边环境污染对畜禽养殖质量影响研究——以基于DNA条形码技术的黄牛肉质检测物研究为例

当前养殖场周边环境严重影响畜禽类的养殖质量,以基于DNA条形码技术的黄牛肉质检测物研究为例,对黄牛肉的真伪进行了检测。对黄牛种类特异性基因COI基因(NC_006853.1)序列进行设计,利用DNA提取、DNA纯度和浓度测定、PCR扩增、电泳检测、DNA纯化和回收、DNA克隆,完成肉质真伪的检测。得到电泳检测结果,真正黄牛肉扩增片段长度为534 bp,其余肉品样本不能扩增出534 bp。实验结果表明,该检测方法操作方便,检测时间短,应用前景较好,可以满足市场肉类监督检测需要。     

锌离子对活性污泥微生物DNA序列多样性的影响

研究了锌离子对活性污泥微生物群落结构的影响.不同浓度的锌离子对有机物的降解和氮的转化均有抑制.经过驯化后,处理系统对有机物的降解可以逐步得到恢复,而对于氨氮和亚硝酸氮的降解则并不随着驯化时间的延长而得到改善.随机扩增多态性RAPD分析表明,在不同的驯化阶段,DNA序列的分子多样性是不同的.结果显示,加入锌离子的微生物多样性明显小于对照组,驯化成熟的实验组尽管在COD的去除率上和对照组没有什么差别,但在生物多样性、丰富度、均匀度和相似性上与驯化初期有较大的差别.从RAPD条带上可清楚地看到某些细菌的消失,以及耐受锌离子的种类的持续存活.      

诺卡氏菌株C-14-1中腈水解酶基因的鉴定、测序及分析

从腈纶废水中分离到高效降解多种污染物的诺卡氏菌株C-14—1,并对该菌中腈水解酶的基因进行鉴定和测序．利用红球菌中腈水解酶氨基酸保守区设计核苷酸引物,以菌株C-14—1的总DNA为模板,PCR扩增发现一条预期大小的DNA带．Southern杂交显示基因组中存在一个腈水解酶基因．进一步构建基因文库和菌落原位杂交,克隆到一个约4．5kb的DNA片段．DNA序列测定和分析表明,该DNA片段携带长度为1143bp的腈水解酶基因．比对分析表明,该基因与国际上发表的红球菌和诺卡氏菌中的腈水解酶基因高度相似．     

三株菲降解细菌的分离、鉴定及降解特性的研究

从石油污染土壤中分离纯化到 3株能以菲为唯一碳源和能源生长的革兰氏阴性杆菌、好氧、不形成芽孢、端生或侧生单根鞭毛 ,分别命名为菌株ZX4、ZX6和EVA17.据部分片段长度的 16SrDNA序列比对分析和生理生化试验结果 ,确认此 3株菌均为鞘氨醇单胞菌属 (Sphingomonas)细菌 ,菌株ZX4为少动鞘氨醇单胞菌 (S .paucimobilis) ,菌株ZX6为溶芳烃鞘氨醇单胞菌 (S .aromaticivorans) ,菌株EVA17尚不能确定 .分析了各菌株在系统发育中的分类地位 .菌株ZX4在 14d内对含量为 10 0 0mg·L-1的菲降解率可达 98 74%.不同底物实验结果表明 ,菌株EVA17可能同时拥有两条菲降解途径 .     

四溴联苯醚(BDE-47)对菲律宾蛤仔组织解毒代谢酶活力与DNA损伤的影响

研究了四溴联苯醚(BDE-47)对菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)鳃丝和消化盲囊芳烃羟化酶(AHH)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)、超氧化物歧化酶(SOD)活力和还原型谷胱甘肽(GSH)含量、DNA损伤(F值)的影响.结果表明:BDE-47对菲律宾蛤仔鳃丝和消化盲囊AHH、GST、SOD活力和...     

Cu、Zn、Pb、Cd及其混合重金属离子对鲫鱼(Carassiusauratus)DNA甲基化水平的影响

 在重金属离子的暴露作用下,鲫鱼DNA总甲基化水平发生变化.结果表明,Cu、Zn、Pb、Cd及其混合重金属离子极大地提高了鲫鱼肝脏DNA的总甲基化水平;Cu、Zn两种生物元素对DNA总甲基化水平的改变要小于Pb、Cd两种非生物元素;随着混合重金属离子浓度的增加,鲫鱼肝脏DNA的总甲基化水平也有所增高;混合重金属离子对不同组织DNA总甲基化水平的影响不同,肝脏>鱼鳃>肾脏.重金属离子作用下的鲫鱼组织DNA总甲基化水平改变是其产生基因毒性作用的另一种机制.     

洋山深水港水域鱼卵仔鱼分布特征

根据2001年5、8月和2003～2005年间5月和8月分别对洋山港航道水域20个定点测站进行的鱼卵仔鱼调查资料,着重就水域鱼卵仔鱼的数量时空分布和种类组成的年际变化特征与洋山港工程建设产生的环境影响的关系作了分析和探讨.结果表明:鱼卵仔鱼隶属6目19科25种,另有2种未定种.种类数以2005年最高,2004年与2003年持平.2003年和2005年鱼卵仔鱼的种类数比工程前期的2001年有所减少,2004年则与之持平.鱼卵仔鱼的数量年际变化较大,2003年和2005年鱼卵数量均低于2001年,2004年则要高于2001年;仔鱼数量上,2003～2005年均明显低于2001年.从区域分布看,航道区鱼卵仔鱼数量密度最高,其次为港口区,大桥区的数量密度最低.港口航道的开挖建设,其疏浚后海底地形的改变会导致水动力条件的变化而产生泥沙回淤,加上抛泥作业产生的悬浮物对鱼类特别是游泳能力较弱的仔、稚幼鱼会造成不同程度的危害.由于施工造成局部地区的流场和生态有较大改变,使得某些不适应环境变化的亲鱼群体逃离或生殖能力下降,代之以适应能力较强的种群,最终导致优势种群结构的改变较明显.随着工程建设进度的开展,影响程度逐渐趋缓.     

河北沿岸硬骨鱼类鱼卵和仔雅鱼分布

2006年夏季(7月)、冬季(12月)和2007年春季(4月)、秋季(9月)用浅海型标准浮游生物网在河北沿岸海域进行了鱼卵和仔稚鱼生态调查.结果显示,4个季度月共采集鱼卵和仔稚鱼19种,分别隶属4目6科11属,优势种为石首鱼科.夏季出现的种类和数量最多.分布密集区主要集中在渤海湾.     

长江口及邻近水域春季鱼卵仔鱼分布与环境因子的关系

根据2001~2003年间,每年5月长江口及邻近水域现场调查资料,分析了鱼卵仔鱼分布的年际变化特征及其与环境因子的关系。结果显示:鱼卵仔鱼的数量三年间的年际变化起伏较大,2002年为鱼卵高峰期,2003年为仔鱼峰值期。鱼卵以东经122°15′为界,呈现东少西多的分布格局,仔鱼则以30°45′为界,呈南少北多的分布趋势。盐度相对水温对鱼卵所产生的效应更为明显,水温较盐度则是影响仔鱼的更重要因子。长江径流量变动对鱼卵仔鱼数量和分布产生一定的影响。浮游桡足类与鱼卵仔鱼的摄食关系决定了其丰度变化影响着鱼卵仔鱼的数量变动。     

微小亚历山大藻对黑鲷早期生长发育的毒性效应

通过微小亚历山大藻（Alexandrium minutum）对黑鲷（Sparus macrocephalus）胚胎及仔鱼的急性和亚急性毒性的实验,研究了微小亚历山大藻其藻细胞液和细胞破碎液对黑鲷幼体的生物毒性效应.结果表明,微小亚历山大藻对黑鲷胚胎的孵化产生不利影响,影响程度随藻细胞浓度的增加而增加.在仔鱼96h的急性毒性实验中,微小亚历山大藻对仔鱼的96h理论半致死浓度分别为1.0×105 cell·mL-1 (藻细胞破碎液)、8.0×104 cell·mL-1 (藻细胞液),而在7d的亚急性实验中,高浓度藻细胞液对仔鱼的生长发育有一定的抑制作用,且相同浓度下,藻细胞液产生的毒性较藻细胞破碎液大.     

厦门市水资源可持续利用评价

水不仅是人类生存之本。而且支撑着经济和社会的可持续发展。水资源的可持续利用直接关系到城市的可持续发展。从水资源数量、水资源开发利用现状、水资源质量等方面对2001年-2007年厦门市水资源可持续利用水平进行评价,评价结果表明虽然厦门市在节水工作上取得了显著的成效,但是水资源短缺已成为厦门市社会经济可持续发展的制约因素,而且水环境质量也有待改善。最后针对厦门市水资源可持续利用中存在的问题,从开源、节流、保质方面提出对策与建议。     

厦门市海水浴场泳季水质状况分析与污染防治对策

为调查厦门市海水浴场泳季水质状况,并为监测管理工作提出对策建议,根据１９９７．５－１０月对厦门市３处有代表性的沙滩海水浴场主要水质指标,如粪大肠菌群（ＦＣ）、ＤＯ、ＳＳ及石油类等的监测分析,确认ＦＣ为主要污染因子,因其含量单次测值差差异十分显著,采用数理统计方法研究其含亘的时空分布及变化,研究表明,３浴场水质状况基本符合本市潮间带功能区划的相应要求,建议加强对沙滩浴场的综合整治和陆源污水排海方式的     

厦门港表层水体中有机氯农药和多氯联苯的研究

利用ＧＣ－ＥＣＤ对厦门西港１９９８年７月取得上位表层水体中的１８种有机氯农药（ＨＣＨｓ，ＤＤＴｓ等）和１２种多氯联苯（ＰＣＢｓ）进行分析。其中有机氯农药的浓度范围６．６０～３２．６ｎｇ／Ｌ（其中ＨＣＨｓ：３．５１～２７．８ｎｇ／Ｌ），ｎｇ／Ｌ，ＤＤＴｓ，０．９５～２．２５ｎｇ／Ｌ均值１．４５ｎｇ／Ｌ），多氯联苯的浓度为０．０８～１．６９ｎｇ／Ｌ，同国内外其他港口海区相比较，其污染和蔼相对较低。同时     

厦门市生态系统供水服务量化与价值评估

突出的水污染问题严重影响生态系统供水服务,针对现有研究对水质影响和供水价值的评估考虑不足,尚无法将水质、供水服务及其价值与管理措施相联系,难以满足水资源和水环境管理的决策需求等问题,综合考虑水资源和水环境,建立了水质水量-供水服务-供水价值的联系,应用于厦门市生态系统供水服务评估并提出管理建议.采用SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型模拟水量,引入主要污染物超标当量和水质当量的概念评估水质,采用市场价值法和环境恢复成本法评估其价值.结果表明:2015年厦门市生态系统供水量为9.26×108 m3,供水价值量为14.82×108元,比2010年分别增加了1.77×108 m3和2.60×108元.2015年和2010年厦门市水质恶化导致供水价值量分别损失0.31×108和0.27×108元.厦门市供水服务具有较强的时空异质性和水体差异性,发掘潜力较大,受到总体下降的水质影响,建议从提升水源涵养能力和改善水质这两方面入手开展研究,以提升供水服务.该研究方法操作简单,评估结果易于比较和被决策者理解,但对经济发展程度的影响和水质定价考虑不足,在今后研究中应将地方经济发展程度纳入评估体系,并修正水污染处理成本.      

微塑料在水中的检测与鉴别方法研究

存在于水环境中的微塑料已逐渐引起人们的关注,有关水环境中微塑料的存在状况已有相关文献进行了阐述,该文归纳了微塑料的收集、预处理及检测方法。目前,针对水环境中微塑料的定量定性分析尚未建立相应的标准,一些研究数据之间可比性较差。急需开发相应的收集、预处理及检测方法,以提高方法的准确度及精确度。