DNA条形码技术在水生生物分类中的研究进展

介绍DNA条形码技术的相关原理和发展概况,分析其具有的优势和所存在的局限性,并阐述了DNA条形码技术在水生生物分类中的研究现状,最后探讨了目前存在的问题并展望了其未来应用前景.     

应用小鼠淋巴细胞彗星试验检测地下水遗传毒性

应用小鼠淋巴细胞彗星试验对长治市5个点位地下水水质作遗传毒性研究。结果表明,各水样有机浓集物均可对小鼠淋巴细胞DNA产生不同程度的遗传损伤,随着剂量的增加,Olive尾矩与阴性对照组(0.72±0.09)相比均有显著性差异(P0.05,P0.01)。在试验浓度范围内,以彗星尾部DNA含量、彗星尾长、尾矩和Olive尾矩所指示的DNA损伤程度随剂量增大而逐渐增加,存在显著的剂量-效应关系,其相关系数0.815。     

AHH activity, tissue dose and DNA damage in different tissues of the scallop Chlamys farreri exposed to benzo[a]pyrene

A collaborative study was performed on scallops (Chlamys farreri) exposed to 0.5, 3 and 10 microg/L benzo[a]pyrene (B[a]P) for 20 days. The levels of aryl hydrocarbon hydroxylase (AHH) activity, B[a]P accumulation and DNA strand break were assayed in the gill and digestive gland. Results showed that AHH activity and B[a]P accumulation were significantly related to B[a]P dose. AHH activity was induced and then became stable gradually. B[a]P accumulation increased first and showed an incoming plateau. DNA strand break levels in the 0.5 and 3 microg/L B[a]P groups remained high and significantly different from control values until day 6, followed by a reduction in the gill and no recovery in the digestive gland. The 10 microg/L B[a]P groups remained significantly lower than control until the end. These results suggested that the application of comprehensive indices may give information on the actual exposure of organisms to pollutants, and also information on toxic effects.     

不同浓度甲醛致小鼠肾细胞DNA损伤效应研究

为了探讨甲醛导致生物机体内的DNA损伤效应及其剂量-效应关系,通过不同浓度的液态甲醛对小鼠肾细胞进行染毒,并分别运用了单细胞凝胶电泳实验、荧光检测法实验和KCl-SDS沉淀法实验进行研究.结果显示,甲醛在低浓度(5μmol·L-1)时,具有致DNA断裂的作用;在中等浓度(25μmol·L-1)时,对DNA的损伤作用以DNA-DNA交联为主;在高浓度(125、625μmol·L-1)时,对DNA的损伤作用以DNA-蛋白质交联为主.     

脱氮活性污泥总DNA提取研究

文章就提取SBR脱氮反应器中活性污泥总DNA的预处理、细胞破壁、去除蛋白质等方法进行了比较研究。将不同方法提取得到的DNA样品进行琼脂糖凝胶电泳、紫外吸光度和ERIC-PCR检测。结果表明,采取TENP、PBS溶液和玻璃珠震荡对活性污泥进行预处理,SDS和物理冻融结合破碎细胞,一次酚/氯仿和饱和NaCl溶液离心去除蛋白质的DNA提取操作,可以得到腐殖酸、蛋白质含量较少的活性污泥DNA样品。研究发现:从活性污泥提取的DNA样品中含有对PCR反应体系有明显抑制作用的杂质。通过稀释,控制DNA浓度40～13ng/μL,可以减小杂质的影响,实现将活性污泥DNA样品直接用于PCR扩增。ERIC-PCR得到的DNA产物凝胶电泳结果:条带清晰稳定有特异性,为进一步应用分子生态学方法研究活性污泥的性质奠定了基础。     

瓯江源头区龙泉溪底栖大型无脊椎动物多样性和群落特征

源头区溪流是河流生态系统最脆弱的部分,也是淡水底栖大型无脊椎动物(简称底栖动物)集中分布的热点区域,在流域物种库的形成和生态系统的多样性维持过程中具有不可忽视的作用。然而,目前国内对源头区溪流底栖动物多样性的系统调查研究较少。笔者对位于浙江省丽水市瓯江源头区的龙泉溪进行了底栖动物多样性调查研究,分别于2021年丰水期和平水期在覆盖龙泉溪主要山溪河流的18个样点采样,共采集获得底栖动物标本3 700余号。通过联合使用传统形态分类和DNA条形码技术,共鉴定出底栖动物165种,隶属5门、9纲、19目、68科、124属。联合使用DNA条形码可使底栖动物科、种水平的分辨力提升28.3%和34.1%。调查研究表明:龙泉溪底栖动物多样性丰富,物种组成以节肢动物为主(占比高达87.9%,145种),其中水生昆虫占绝大多数(共计8目、48科、140种,占84.8%),主要优势种为鞘翅目的狭溪泥甲属1种Stenelmis sp.1、毛翅目的纹石蛾属Hydorpsyche和短脉纹石蛾属Cheumatopsyche各1种;底栖动物群落多样性丰富,且在丰水期和平水期均维持在较高的水平;海拔和底质类型等微生境条件对底栖动物多样性分布的影响分析显示,底质类型对底栖动物分布密度的影响显著。对水生态状况的生物评估结果显示:Biotic Index污染生物指数更适合龙泉溪流域的水质健康状况评估,龙泉溪流域整体的水生态状况健康,水质属清洁或极清洁。该研究使用传统形态学和DNA条形码技术相结合的鉴定方式,提高了底栖动物物种鉴定的精度,所获得的多样性调查和水质评价结果为瓯江源头区溪流乃至整个流域的生态保护和长期监测提供了本底基础资料。