999精品在线视频,手机成人午夜在线视频,久久不卡国产精品无码,中日无码在线观看,成人av手机在线观看,日韩精品亚洲一区中文字幕,亚洲av无码人妻,四虎国产在线观看 ?

秦皇島褐潮期超微型浮游生物豐度及多樣性研究?

2016-01-24 14:05:00邵紅兵張耀元

馬 玉, 汪 岷,2??, 夏 駿, 宮 政, 宋 雪, 劉 倩, 李 巖, 姜 勇, 邵紅兵,張耀元

(1.中國海洋大學海洋生物遺傳學與基因資源利用教育部重點實驗室, 山東 青島 266003;2.中國海洋大學海洋生物多樣性與進化研究所,山東 青島 266003)

?

秦皇島褐潮期超微型浮游生物豐度及多樣性研究?

馬玉1, 汪岷1,2??, 夏駿1, 宮政1, 宋雪1, 劉倩1, 李巖1, 姜勇1, 邵紅兵1,張耀元1

(1.中國海洋大學海洋生物遺傳學與基因資源利用教育部重點實驗室, 山東 青島 266003;2.中國海洋大學海洋生物多樣性與進化研究所,山東 青島 266003)

摘要:秦皇島作為中國北方重要水產養殖基地,年年爆發褐潮,對當地生態環境造成巨大影響。針對微微型真核浮游生物、浮游病毒和浮游細菌三大類群,進行了褐潮前中2個時期豐度和群落結構及其主要影響因素的分析。本研究利用流式細胞儀技術對褐潮前期和褐潮中期秦皇島近岸海域微微型真核浮游生物、浮游細菌和浮游病毒的豐度分布特征進行了研究;利用病毒宏基因組技術、18S rDNA V9區和16S rDNA V4~V5高通量測序技術對超微型浮游生物各個類群進行多樣性研究。研究發現,褐潮中期微微型真核浮游生物豐度平均值為27.50×103個/mL,浮游細菌豐度平均值為1.97×105個/mL,浮游病毒豐度平均值為9.65×105VLP/mL。褐潮中期藻類DNA病毒含量提高(20.30%);不等鞭毛蟲門為微微型真核浮游植物主要優勢類群;變形菌門為浮游細菌主要優勢類群。海水生態系統中超微型浮游生物的多樣性及豐度對褐潮的發生具有較高敏感性,未來,針對海洋超微型浮游生物的研究,對進一步了解褐潮機制和尋求褐潮消解方法提供了新的角度和思路。

關鍵詞:浮游病毒; 微微型真核浮游生物; 浮游細菌; 豐度; 多樣性

引用格式:馬玉, 汪岷, 夏駿, 等. 秦皇島褐潮期超微型浮游生物豐度及多樣性研究[J]. 中國海洋大學學報(自然科學版), 2016, 46(6): 142-150.

MA Yu, WANG Min, XIA Jun, et al. Studies on abundance and diversity of microplankton during brown tide around Qinhuangdao area[J]. Periodical of Ocean University of China, 2016, 46(6): 142-150.

秦皇島市位于河北省東部,瀕臨渤海,境內有洋河、戴河、新開河等河流經此入海,同時也是中國著名的水產養殖區,扇貝養殖尤為聞名。秦皇島扇貝養殖區作為中國北方重要的扇貝養殖區之一,自1990年代至今,養殖面積已經超過4萬km2。

超微型浮游生物包括浮游病毒、微微型真核浮游生物和浮游細菌等,是海洋中粒徑小于5 μm的浮游生物的總稱[1-2]。浮游病毒作為海洋中數量和物種最豐富的類群,具有控制宿主種群大小和遺傳結構、參與影響物質循環的重要生態功能,而微微型真核藻類以及浮游細菌作為浮游病毒的宿主,其多樣性和豐度也往往與病毒表現出一定的相關性[3]。微微型真核浮游生物(粒徑<5 μm)在海洋真光層中數量眾多[4],具有極強的光合作用能力,一直以來都是海洋物質循環和能量流動的主要推動力量之一[5]。褐潮是一種水體水華爆發引起的海水顏色變為紅褐色的現象[6], 1985年首現于美國東海岸,并于近年來在世界各地逐漸擴展[7-11]。據國家海洋局統計公布(http://www.soa.gov.cn/),秦皇島海域的主要褐潮藻為抑食金球藻,其濃度最高可達106個/mL[4],對養殖水體中的微微型真核生物和浮游細菌群落造成了巨大影響。超微型浮游生物作為海洋微食物環中的重要組成部分,與海洋物質循環和能量轉換過程有著密切聯系,對海洋生態環境、能量流動及海洋生物群落結構都起著極為重要的作用[12-13]。超微型浮游生物的時空分布和群落組成結構對于當地海域水體質量和水體生態環境檢測具有重要的指示和檢測作用[14-16]。目前為止,針對秦皇島海域褐潮期間生物群落的研究主要針對微型浮游生物,超微型浮游生物的相關研究仍較缺乏[30]。

本文針對秦皇島海域褐潮期間(2012年4月,褐潮前期;2013年6月,褐潮中期)超微型浮游生物的分布、群落組成結構及影響因素進行了調查研究。本研究擬通過研究和分析該海域超微型浮游生物的時間變化,在流式細胞儀技術和高通量測序的基礎上,針對微微型真核浮游生物、浮游病毒和浮游細菌三大類群,進行了褐潮前中2個時期豐度和群落結構及其主要影響因素的分析,以期為褐潮期生物多樣性變化和影響,和合理開發利用當地養殖業提供基礎資料,為海洋經濟生態可持續發展提供科學依據。

1站位設定

秦皇島市位于河北省,境內養殖業的發展使其近海海域富營養化嚴重,年年爆發褐潮(http://www.soa.gov.cn/)。綜合考慮當地水文特點及養殖區域分布狀況,在遵循代表性的基礎上,于2012年4月(褐潮前期)和2013年6月(褐潮期)選取了S2、S6、F2、F6 4個站點進行水樣采集,各站點分布見圖1。

2樣品采集及分析方法

2.1 樣品采集

使用Niskin采水器采集表層海水。取3mL海水用多聚甲醛進行固定(終濃度1%),用于超微型真核浮游生物的分析研究;取5mL海水用戊二醛進行固定(終濃度0.5%),用于浮游病毒及浮游細菌的分析研究。以上樣品均經液氮速凍,-80℃保存,用于豐度研究。

使用Niskin采水器采集表層海水,每站采水30L,4個站位共120L。使用篩絹過濾除去水中大型藻及雜質,經3、0.22μm濾膜過濾,保留過濾液。過濾液經過中型、小型切向流(切向流超濾系統,Millipore)濃縮至10mL,液氮速凍,-80℃保存,用于病毒多樣性研究。每站分別取1L海水,使用篩絹過濾除去水中大型藻和雜質,經3、0.22μm濾膜(混合纖維素酯濾膜,Millipore)過濾,保留0.22μm濾膜,液氮速凍,-80℃保存,用于微微型真核生物和浮游細菌的多樣性研究。

2.2 分析方法

2.2.1 超微型浮游生物豐度檢測樣品從-80℃冰箱中取出,37℃水浴解凍。取1mL微微型真核浮游生物樣品,加入10mL內標熒光微球,混勻;分別取495μL病毒、浮游細菌樣品,加入5μL SYBR Green-I染色劑(Molecular Probes,終濃度10-4),避光80℃水浴染色15min,加入1μm內標熒光微球。上述處理后樣品均使用流式細胞儀(Beckman Coulter FC500-MPL;FSC:115.0,SSC:209.0)分別測定其豐度。

2.2.2 超微型浮游生物多樣性檢測

2.2.2.1 超微型浮游生物DNA提取微微型真核浮游生物、浮游細菌的DNA提取采用傳統酚氯仿抽提法。病毒濃縮液中加入氯化鈉和PEG8000于4℃環境中避光沉淀24h后,經超速冷凍離心機離心后去除上清液,加入SM buffer及氯化鉀溶液吹溶懸浮沉淀,冰浴30min后冷凍離心,保留上清液,然后采用傳統酚氯仿法進行抽提。

2.2.2.2 微微型真核生物多樣性檢測微微型真核生物DNA使用引物1380F/1510R[5]進行18S rDNA PCR擴增,產物經QIAquick試劑盒純化后進行末端加A實驗;使用引物Primer1/Primer2[5]進行18S rDNA V9區的PCR擴增,產物進行膠回收后送至測序公司進行Illumina Hiseq高通量測序。

2.2.2.3 浮游病毒多樣性檢測浮游病毒DNA送至測序公司進行拼接測序,首先針對DNA樣品進行質量檢測,質量合格的DNA樣品依據Illumia標準流程進行建庫測序。測序完成后,利用SOAPdenovo(version 1.06)[17-19]對測序后的數據進行拼接組裝,得到contig數據后,使用MetaGenMark[20]預測得到ORF(Open Reading Frame,開放閱讀框)序列。將得到的contigs和ORFs序列分別進行Blastx、Blastp[21-22]與Camera病毒數據庫[23]比對(e值<1×e-10),得到物種信息。

2.2.2.4 浮游細菌多樣性檢測浮游細菌基因組送至測序公司使用Illumina Miseq對16S rDNA V4~V5區進行高通量測序。

2.2.3 環境因子分析測定秦皇島市近岸養殖區水體鹽度、營養鹽等數據由本課題化學組提供數據,非養殖區水體鹽度、營養鹽等數據由船載SBE19-CTD測得。

2.2.4 數據分析用SPSS軟件進行獨立樣本均值的差異性檢驗。

3結果

3.1 褐潮期環境因子變化

對比可得,褐潮期SiO2、PO4-P和NO3-N含量提高。其中,SiO2和NO3-N提高最多,均提高3倍以上,PO4-P僅有微小提升。NH4-N含量降低,從2.869 μmol/L落至1.958 μmol/L。NO2-N含量水平微降,但變化不大(見表1)。

3.2 超微型浮游生物褐潮前中期豐度變化

3.2.1 微微型真核浮游生物褐潮前中期豐度變化褐潮中期微微型真核浮游生物豐度高于褐潮前期,褐潮前期豐度為0.80×103~3.97×103個/mL之間,平均值為2.00×103個/mL;褐潮中期豐度為4.80×103~60.48×103個/mL之間,平均值為27.50×103個/mL。微微型真核浮游生物豐度峰值出現在褐潮中期,且高于褐潮前期(見圖2)。

3.2.2 浮游病毒褐潮前中期豐度變化褐潮中期浮游病毒豐度略高于褐潮前期(見圖3)。褐潮前期豐度為6.65×105~8.59×105VLP/mL之間,平均值為7.98×105VLP/mL;褐潮中期豐度為6.10×105~11.48×105VLP/mL之間,平均值為9.65×105VLP/mL。

3.2.3 浮游細菌褐潮前后豐度變化褐潮中期浮游細菌豐度高于褐潮前期,褐潮前期豐度為0.80×105~1.92×105個/mL之間,平均值為1.26×105個/mL;褐潮中期豐度為1.46×105~2.44×105個/mL之間,平均值為1.97×105個/mL。浮游細菌豐度峰值出現在褐潮中期,且高于其他季節(見圖4)。

3.3超微型浮游生物褐潮前中期多樣性分析

3.3.1 超微型真核浮游生物多樣性分析SAR超類群主要包括囊泡蟲類、不等鞭毛類和有孔蟲。分析可得,褐潮前中期秦皇島近海水域微微型真核浮游生物多樣性變化不大,SAR超類群為主要組成部分(見圖5)。褐潮前期SAR超類群多樣性高于褐潮中期,分別為931和683種。SAR超類群多樣性以囊泡蟲類為主,褐潮前期788種,褐潮中期594種。其中,囊泡蟲類在褐潮前中皆為優勢類群,褐潮發生期,纖毛蟲門、雙鞭毛蟲門、頂復門物種多樣性均高于褐潮前期(見圖6)。

3.3.2 浮游病毒多樣性分析

3.3.2.1 宏基因組測序結果對4個站位2個季節的浮游病毒樣品進行宏基因組測序,在利用SOAPdenovo(version 1.06)對所得數據進行組裝拼接后,使用公司內部程序對數據進行優化統計,組裝結果如表2所示。將組裝好的contigs使用MetaGeneMark(MGM,http://exon.gatech.edu/GeneMark/metagenome/Prediction)進行開放閱讀框(ORF,open reading frame)預測,然后進行Blastx和Blastp程序與camera病毒數據庫比對(e值<1×e-10), 最后獲得病毒的ORFs為2 618和2 774個。

3.3.2.2 浮游病毒多樣性褐潮對秦皇島近岸水體病毒多樣性影響十分顯著(見圖7)。分析已知病毒多樣性數可得,褐潮前期共有1 529種已知病毒,褐潮中期共有2 616種已知病毒。

褐潮前期,浮游病毒以有尾噬菌體目(Caudovirales)為主要組成部分,占比67.69%,有尾噬菌體以肌尾噬菌體科(Myoviridae)為主(25.77%);藻類DNA病毒(Phycodnaviridae)占比1.57%。褐潮中期,浮游病毒以有尾噬菌體目(Caudovirales)占比下降至47.44%,有尾噬菌體以肌尾噬菌體科(Myoviridae)為主(24.47%);藻類DNA病毒(Phycodnaviridae)占比大幅提高,達20.30%。

Note: ①Sample names; ②Contig; ③Length; ④Max length

3.3.3 浮游細菌多樣性分析對養殖區褐潮期浮游細菌的16S rDNA V4~V5區測序結果進行分析。得到S2、S6、C2、C6、F2、F6樣品OTUs的個數分別是749和927。BLAST比對之后發現,所得OTU主要為藍藻門(Cyanobacteria)、變形菌門(Proteobacteria)、厚壁菌門(Firmicutes)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、放線菌門(Actinobacteria)、浮霉菌門(Planctomycetes)、疣微菌門(Verrucomicrobia)、黏膠球形菌門(Lentisphaerae)8個門類。其中,褐潮前期主要為5個類群,分別為放線菌門、擬桿菌門、藍藻門、疣微菌門和變形菌門;褐潮中期只要為8個類群,分別為放線菌門、擬桿菌門、藍藻門、疣微菌門、厚壁菌門、黏膠球形菌門、浮霉菌門和變形菌門(見圖8)。其中,變形菌門在褐潮前后均為最優勢類群(見圖9)。

4討論

4.1 超微型浮游生物褐潮前中期豐度變化

微微型真核浮游生物包括微微型浮游植物和微微型浮游動物。其中,微微型浮游植物多樣性豐富,是海洋初級生產力的主要組成部分,存在多種褐潮藻類[16,24]。本次研究檢測發現,微微型真核浮游生物在褐潮中期的豐度高于褐潮前期,這與國內相關研究結果相吻合[26]。推測其是由于大量微型浮游植物被貝類攝食,微微型浮游植物獲得更大生存空間導致的;同時由于養殖活動投放大量營養物質,水體富營養化嚴重,又促進了微微型真核生物的生長。伴隨褐潮發生,SiO2、PO4-P和NO3-N濃度增加,NH4-N濃度降低,可能是微微型真核浮游藻類繁殖導致大量營養鹽消耗造成的。

浮游病毒包括細菌病毒和藻類病毒,是海洋生態系統的重要組成部分,對海洋物質循環和能量流動及生物群落調控都具有重要意義[27]。本次研究發現,褐潮中期浮游病毒豐度高于褐潮前期。褐潮前期,微微型真核浮游生物和浮游細菌由于水體富營養化開始大量繁殖,帶動了以其為宿主的浮游病毒的大量增殖,在褐潮中期達到峰值。浮游病毒作為海洋生態環境的重要指示物種,對其宿主及水體環境的變化具有較高敏感性,豐度隨著宿主豐度升高而升高。

作為海洋生態系統的分解者和二次生產者,浮游細菌在海洋生態系統中物質循環、能量流動以及微食物環中扮演了十分重要的角色。褐潮中期,由于當地養殖活動的開展使得水體中有機物及營養鹽濃度大量提高,為浮游細菌的生長繁殖提供了更有力的生態環境,浮游細菌豐度高于褐潮前期,與國內相關研究結果吻合[28-29]。

4.2 超微型浮游生物褐潮前后物種群落結構變化

4.2.1 微微型真核生物褐潮前后物種群落結構變化秦皇島近海海域褐潮爆發始于2010年,最初在山海關養殖區海域被觀察到,隨后逐步擴大覆蓋沿海各地。本文將真核浮游生物歸類為4大類群:SAR超類群、變形蟲、后鞭毛生物和泛植物;其中,SAR超類群主要包括囊泡蟲類、不等鞭毛類和有孔蟲,后鞭毛生物主要包括菌種總界和動物總界,泛植物則主要包括綠藻、紅棗、灰胞藻等[15]。前人研究發現,秦皇島養殖區褐潮藻的優勢種為抑食金球藻(Aureococcusanophagefferens)[25],屬于不等鞭毛蟲門,曾在美國東海岸大量爆發并導致其養殖業絕跡,對扇貝有嚴重抑食的作用,嚴重危害秦皇島水產養殖業的生存。微微型真核生物的群落多樣性伴隨褐潮頻繁爆發而降低,使得褐潮中期微微型真核生物的多樣性低于褐潮前期[30]。經多樣性檢測發現,褐潮中期秦皇島近海海域不等鞭毛蟲門多樣性高于褐潮前期,且在褐潮發生期檢測到抑食金球藻的存在,與國內外相關研究結果相吻合。目前,抑食金球藻僅在秦皇島海域被發現,推測其是隨輪船壓艙水而來的外來物種[31-33]。其它各類微微型真核藻類在秦皇島近海海域中分布較少,受褐潮影響較小,因此褐潮前后物種組成變化不大。此外,SAR超類群中囊泡蟲類中的纖毛蟲門在褐潮前中物種多樣性均較高。褐潮期水體嚴重富營養化,纖毛蟲作為微食物環的重要組成部分,其存在可以加速水體內有機磷的物質循環,促進藻類等的生長等[34-35];纖毛蟲門在褐潮中大量存在,側面驗證了其在水體物質循環中的作用。

4.2.2 浮游病毒褐潮前后物種群落結構變化由于病毒缺乏穩定的保守序列作為通用標記基因進行分析,一般的測序方法很難完整測量環境中病毒的序列,因此病毒宏基因組學作為一種對環境病毒群落基因組進行測序和分析的方法,現在已經廣泛得到了接受[36-38]。由于目前國際上對海洋病毒研究的相對匱乏,大部分海洋病毒的序列都是未知的,病毒的多樣性樣品并沒有得到充分的采集[36]。由于病毒宏基因組學直接針對環境病毒群落基因進行測序分析的特性,很好的保證了環境中未識別病毒序列的保存于測量,進而保證了數據的可信度。由于病毒多樣性庫數據的缺乏,本文使用宏基因組技術對褐潮期浮游病毒多樣性進行研究,其中存有大量未知病毒種,這也說明了海洋病毒多樣性工作的待完善與大量的未知浮游病毒的存在[39-40]。

分析發現,褐潮中期浮游病毒的多樣性高于褐潮前期。褐潮爆發時,微微型真核浮游生物和浮游細菌由于優勢種的大量增殖導致其物種多樣性降低,對浮游病毒的抵抗能力減弱,導致褐潮中期浮游病毒多樣性增加。褐潮前期,噬菌體為浮游病毒的主要組成部分。這是由于褐潮前期秦皇島近海水體中浮游細菌含量較高,變形菌門和擬桿菌門占浮游細菌總量高達95%以上,為肌尾噬菌體科病毒的侵染、增殖提供了有利環境。伴隨褐潮發生,以抑食金球藻為代表的微微型浮游植物急速增殖,擠壓了浮游細菌的生存空間,成為近岸水體中超微型浮游生物的主要類群。超微型真核浮游植物的大量增加為噬藻體的增殖提供了基礎,藻類DNA病毒的含量大幅提升,成為最優勢病毒類群,從側面指示和驗證了褐潮期水體生物群落的更迭。

4.2.3 浮游細菌褐潮前后物種群落結構變化對比褐潮前期和褐潮中期的群落結構發現,褐潮中期浮游細菌的群落多樣性最高。對比環境數據發現,褐潮中期秦皇島近海的有機物濃度顯著高于褐潮前期(P<0.01)。伴隨褐潮爆發,大量褐潮藻的繁殖和病毒導致的消亡裂解產生大量有機物,帶動了浮游細菌的大量增殖,浮游細菌物種多樣性升高。本文在秦皇島近海檢測到8個門類的浮游細菌,與目前國內相關研究相符合[41-44],其中變形菌門為海洋浮游細菌的絕對優勢類群。經檢測,秦皇島近海海域變形菌門中第一優勢群是γ-變形菌綱,其次為α-變形菌綱,與其他海域結果相類似[41]。γ-變形菌綱是一種富營養海域的優勢菌,可以利用不同類型、不同濃度的碳源迅速繁殖[41-44]。褐潮中期變形菌門的物種多樣性較褐潮前期略高,是由于養殖活動導致的有機物濃度上升為變形菌門的生長繁殖提供大量的碳源,利于變形菌門的大量繁殖,因此變形菌門的相對豐度升高。細菌多樣性伴隨著氮鹽和磷酸鹽濃度的上升而增加,說明褐潮期浮游細菌參與了物質循環和能量流動。伴隨褐潮發生,大量褐潮藻在增殖的同時其本身也會大量消亡,水體中有機物含量激增,大量的異養細菌參與物質循環和能量流動。變形菌門中的γ-變形菌綱和α-變形菌綱細菌具有較強的碳源利用能力,符合褐潮發生時的環境需要,因此成為了褐潮期養殖區海域細菌群落的優勢類群。綜上可知,浮游細菌在褐潮期通過對有機物的分解與二次利用,對褐潮生態環境進行了代償與修復。

綜上可知,海水生態系統中超微型浮游生物的多樣性及豐度對褐潮的發生具有較高敏感性。本文選取了兩個時間節點,對比了歷經褐潮后水體中超微型浮游生物群落的變化,針對海洋超微型浮游生物的研究,對進一步了解褐潮機制和尋求褐潮消解方法提供了新的角度和思路。未來,將在此基礎上持續對褐潮進行跟蹤采樣,以期獲得更加詳實豐富的數據。

參考文獻:

[1]Sieburth J M, Smetacek V, Lenz J. Pelagic ecosystem structure: Heterotrophic compartments of the plankton and their relationship to plankton size fractions[J]. Limnology & Oceanography, 1978, 23(6): 1256-1263.

[2]寧修仁. 海洋微型和超微型浮游生物[J]. 海洋學研究, 1997, 15(2): 60-64.

Ning X R, Nanoplankton and picoplankton in marine[J], Donghai Marine Science, 1997, 15(2): 60-64.

[3]裴達, 程凱, 丁奕, 等. 富營養化水體中浮游病毒與浮游植物生長的關系[J]. 中國環境科學, 2007(6): 826-829.

Pei D, Cheng K, Yi D, etc. The relationship between virioplankton and phytoplankton in eutrophication water bodies[J].China Environmental Science, 2007(6): 826-829.

[4]張勇. 北戴河海域微微型浮游植物的時空分布[D]. 廣州: 暨南大學, 2013.

Zhang Y. The Spatial and Temporal Distribution of Picophytoplankton in Behai Sea[D]. Guangzhou: Jinan University, 2013.

[5]Richardson A J, Schoeman D S. Climate impact on plankton ecosystems in the northeast Atlantic[J]. Science, 2004, 305(5690): 1609-1612.

[6]Bricelj V, Macquarrie S, Schaffner R. Differential effects ofAureococcusanophagefferensisolates ("brown tide") in unialgal and mixed suspensions on bivalve feeding[J]. Marine Biology, 2001, 139(4): 605-616.

[7]Cosper E M, Bricelj V M, Carpenter E J. Novel phytoplankton blooms: Causes and impacts of recurrent brown tides and other unusual blooms[M]. Berlin: Springer-Verlag, 1989.

[8]Monica B V, Lonsdale D J.Aureococcusanophageflerens: Causes and ecological consequences of brown tides in U.S. mid-Atlantic coastal waters[J]. Limnology & Oceanography, 1997, 42(5): 1023-1038.

[9]Lomas M W, Gobler C J.Aureococcusanophagefferensresearch: 20 Years and counting[J]. Harmful Algae, 2004, 3(4): 273-277.

[10]Gobler C J, Lonsdale D J, Boyer G L. A review of the causes, effects, and potential management of harmful brown tide blooms cased byAureococcusanophagefferens(Hargraves et Sieburth)[J]. Estuaries & Coasts, 2005, 28(5): 726-749.

[11]Mary Downes Gastrich, Catherine E. Wazniak. A Brown Tide Bloom Index based on the potential harmful effects of the brown tide alga,Aureococcusanophagefferens[J]. Aquatic Ecosystem Health & Management, 2002, 5(4): 435-441.

[12]Contreras-Coll N, Lucena F, Mooijman K, et al. Occurrence and levels of indicator bacteriophages in bathing waters throughout Europe.[J]. Water Research, 2002, 36(20): 4963-4974.

[13]王超, 李新輝, 賴子尼, 等. 連江浮游植物群落結構的初步研究[J]. 廣東農業科學, 2010, 37(3): 168-172.

Wang C, Li X H, Lai Z N, et al. Preliminsry study on phytoplankton community structure of Lianjiang[J]. Guangdong Agricultural Sciences, 2010, 37(3): 168-172.

[14]Amaral-Zettler L A, Mccliment E A, Ducklow H W, et al. Correction: A method for studying protistan diversity using massively parallel sequencing of V9 hypervariable regions of small-subunit ribosomal RNA Genes[J]. Plos One, 2009, 4(7): e6372.

[15]Katz L A, Grant J R. Taxon-rich phylogenomic analyses resolve the eukaryotic tree of life and reveal the power of subsampling by sites [J]. Systematic Biology, 2015, 64(3): 406-415.

[16]焦念志. 海洋微型生物生態學[M]. 上海: 科學出版社, 2006.

Jiao N Z. Marine Micro Ecology[M]. Shanghai: China Science Publishing & Media LTD, 2006.

[17]Luo Rui-Bang, Liu Bing-Hang, Xie Yin-Long, et al. SOAPdenovo2: An empirically improved memory-efficient short-readdenovoassembler[J]. Gigascience, 2012, 1(1): 18.

[18]Li R, Zhu H, Ruan J, et al.Denovoassembly of human genomes with massively parallel short read sequencing[J]. Genome Research, 2010, 20(2): 265-272.

[19]Li R, Li Y, Kristiansen K, et al. Sequence analysis SOAP: Short oligonucleotide alignment program[J]. Bioinformatics, 2008, 24(5): 713-714.

[20]Wenhan Z, Alexandre L, Mark B. Ab initio gene identification in metagenomic sequences[J]. Nucleic Acids Research, 2010, 38(12): 991-998.

[21]Altschul S F, Madden T L, Schffer A A, et al. Gapped BLAST and PSI-BLAST: A new generation of protein database search programs [J]. Nucleic Acids Research, 1997, 25(8): 3389-3402.

[22]Altschul S F, Gish W, Miller W, et al. Basic local alignment search tool[J]. Journal of Molecular Biology, 1990, 215(3): 403-410.

[23]Sun S, Chen J, Li W, et al. Community cyberinfrastructure for advanced microbial ecology research and analysis: The CAMERA resource[J]. Nucleic Acids Research, 2011, 39(Databaseissue): 546-551.

[24]Zubkov M V, Fuchs B M, Tarran G A, et al. High rate of uptake of organic nitrogen compounds byProchlorococcuscyanobacteriaas a key to their dominance in oligotrophic oceanic waters[J]. Applied & Environmental Microbiology, 2003, 69(2): 1299-1304.

[25]Zhang Q C, Qiu L M, Yu R C, et al. Emergence of brown tides caused byAureococcusanophagefferensHargraves et Sieburth in China[J]. Harmful Algae, 2012, 19(9): 117-124.

[26]楊紅生. 濾食性貝類對養殖海區環境影響的研究進展[J]. 海洋科學, 1998(2): 42-44.

Yang H S. Progress in studies on effect of filter-feeding bivalve on environment of mariculture area[J]. Marine Sciences, 1998(2): 42-44.

[27]Thingstad T F. Elements of a theory for the mechanisms controlling abundance, diversity and biogeochemical role of lytic viruses in aquatic systems[J]. Limnology & Oceanography, 2000, 45(6): 1320-1328.

[28]吳建平, 蔡創華, 周毅頻, 等. 大亞灣網箱養殖區異養細菌和弧菌的數量動態[J]. 湛江海洋大學學報, 2006, 26(3): 21-25.

Wu J P, Cai C H, Zhou Y P, et al. Variations of vibrios and heterotrophic bacteria in the caged-culture waters in Daya Bay[J]. Journal of Zhanjiang Ocean University, 2006, 26(3): 21-25.

[29]馬繼波, 董巧香, 黃長江. 粵東大規模海水增養殖區柘林灣浮游細菌的時空分布[J]. 生態學報, 2007(2): 477-485.

Ma J B, Dong Q X, Huang C J. The temporal and spatial distribution of bacterioplankton in a large scale marineculture located in Zhelin Bay, Eastern Guangdong Province, China[J]. Acta Ecologica Sinica, 2007(2): 477-485.

[30]孫輝. 秦皇島扇貝養殖區浮游病毒豐度及多樣性的研究 [D]. 青島: 中國海洋大學, 2014.

Sun H, Effect of Aquaculture Activities on Abundance and Diversity of Virioplankton [D]. Qingdao: Ocean University of China, 2014.

[31]江雪嬌. 北黃海微微型浮游植物的豐度及微微型真核浮游生物分子多樣性研究. [D].青島: 中國海洋大學, 2009.

Jiang X J, Analysis of Picoplankton Abundance and Study of Genetic Diversity of Microeukaryotes in the North Yellow Sea. [D]. Qingdao: Ocean University of China, 2009.

[32]陳紀新. 中國亞熱帶海域超微型浮游生物多樣性研究 [D]. 廈門: 廈門大學, 2006.

Chen J X, Studies on Ultraplankton Diversity in Subtropical Coastal Waters of China Seas [D]. Xiamen: Journal of Xiamen University, 2006.

[33]鮑磊. 廈門西海域超微型真核浮游生物遺傳多樣性研究 [D]. 廈門: 廈門大學, 2006.

Bao L. Studies on Genetic Diversity of Eukaryotic Ultraplankton in Western Xiamen Waters [D]. Xiamen: Journal of Xiamen University, 2006.

[34]蔡后建. 原生動物纖毛蟲對太湖梅梁灣水質富營養化的響應[J]. 湖泊科學, 1998(3): 43-48.

Cai H J. The reaponse of ciliated protozoans to eutrophication in Meiliang Bay of Taihu Lake [J]. Journal of Lake Science, 1998(3): 43-48.

[35]馮建社. 白洋淀的纖毛蟲及與水質污染的關系[J]. 重慶環境科學, 1999, 21(05): 33-35.

Feng J S. Ciliata in Lake Baiyangdian and the relation [J].Chongqing Environmental Science, 1999, 21(05): 33-35.

[36]汪儉. 北黃海浮游病毒群落的宏基因組學研究[D]. 青島: 中國海洋大學, 2015.

Wang J, Metagenomic Analysis of Viral Communities in the North Yellow Sea. [D]. Qingdao: Ocean University of China, 2015.

[37]Mya B, Peter S, Bjarne A, et al. Genomic analysis of uncultured marine viral communities[C]// Proc Natl Acad Sci, USA, 2002: 14250-14255.

[38]Suttle C A. Viruses in the sea [J]. Nature, 2005, 437(7057): 356-361.

[39]Bench S R, Hanson T E, Williamson K E, et al. Metagenomic characterization of Chesapeake Bay virioplankton [J]. Applied & Environmental Microbiology, 2007, 73(23): 7629-7641.

[40]Thomas S, Melodee P, Richardson P M, et al. Assembly of viral metagenomes from yellowstone hot springs [J]. Applied & Environmental Microbiology, 2008, 74(13): 4164-4174.

[41]張艷. 山東近岸海域水體細菌多樣性研究 [D].青島: 中國海洋大學, 2010.

Zhang Y. Diversity of Bacterial Communities in Coastal Areas of Shandong Province [D]. Qingdao: Ocean University of China, 2010.

[42]肖慧, 張艷, 張喆, 等. 青島、威海水域夏冬季表層沉積物細菌多樣性的初步研究[J]. 中國海洋大學學報(自然科學版), 2009, 39(4): 641-646.

Xiao H, Zhang Y, Zhang Z, et al. A Preliminary study on the bacterial diversity in surface sediments from the coastal water of Qingdao and Weihai in summer and winter[J]. Periodical of Ocean University of China, 2009, 39(4): 641-646.

[43]劉欣, 肖天, 張文燕, 等. 膠州灣海域表層沉積物細菌多樣性[J]. 海洋科學, 2010, 34(10): 1-6.

Liu X, Xiao T, Zhang W Y, et al. Diversity of bacterial community in sediments of Jiaozhou Bay[J]. Marine Sciences, 2010, 34(10): 1-6.

[44]Eilers H, Pernthaler J, Glockner F O, et al. Culturability and in situ abundance of pelagic bacteria from the North Sea[J]. Applied & Environmental Microbiology, 2000, 66(7): 3044-3051.

責任編輯高蓓

Studies on Abundance and Diversity of Microplankton During Brown Tide Around Qinhuangdao Area

MA Yu1, WANG Min1, XIA Jun1, GONG Zheng1, SONG Xue1,LIU Qian1, LI Yan1, JIANG Yong1, SHAO Hong-Bing1, Zhang Yao-Yuan1

(1.The Key Laboratory of Marine Genetics and Breeding, Ministry of Education, Ocean University of China, Qingdao 266003, China; 2.Institute of Evolution and Marine Biodiversity, Ocean University of China, Qingdao 266003, China)

Abstract:Microplankton, which is under 5μm and including picoeukaryotes, marine bacteria, and virioplankton, plays an important role in marine ecosystem and is thought to be a robust indicator for bio-assessment. Qinhuangdao is one of the biggest scallop cultivation area in northern China with brown tide blooming every year, and local environment has been significantly affected by the aquaculture activities. In Qinhuangdao scallop cultivation area (QSCA), investigation on microplankton is still scant, especially information about their temporal variation and distribution along brown tides still need pay more attentions. To better understand the environmental influences of brown tide, microplankton communities were investigated in two time spots (June and April) in QSCA. In present study, the abundance of microplankton has been revealed by flow cytometry technique and the results show that the microplankton abundance varied along the blooming and was higher during tide than that of before tide, which was 27.50×103cell/mL for picoeukaryotes, 1.97×105cell/mL for marine becteria, and 9.65×105VLP/mL for virioplankton on average, which exhibits the obvious response of microplankton to the brown tide. Meanwhile, the diversity of microplankton has been studied by metagenomics (for virioplankton) and by high-through sequencing technology (18S rDNA V9 for picoeukaryotes; 16S rDNA V4~V5 for bacteria). During the study period, the species from Myoviridae are the main contributors to the virioplankton all the time. Percentage of speceies from Caudovirales decreased a lot (67.69% before the tide, 47.44% during the tide), while those of Phycodnaviridae rose up clearly (1.57% before the tide, 20.30% during the tide). Four super groups were indentified from picoeukaryotes, which is SAR, Plantae, Amoebozoa, and Opisthokonta. In both samples, SAR (including alveolates, heterokonta, and ciliates, etc.) were the dominate super group of picoeukaryotes but their genetic diversity decrease clearly along the brown tide (931 species before the tide, 683 species during the tide), however the diversity of Heterokonta was increased andAureococcusanophagefferenswas detected. Besides, ciliates, as an important element of microbial food loop, showed a huge abundance in the study area along the brown tide. During the research, the diversity of marine bacteria increase dramatically and the Proteobacteria was the dominant component, in which γ proteobacteria and α proteobacteria contributed most. These results suggest that there was a clear temporal distribution pattern in the microplankton community in QSCA. And, present study only supply a basic and detailed data with two time spots and fixed area. For better understanding the variation of microplankton community along brown tide in aquaculture area, further studies on extend time period and lager scales are welcome and necessary to verify our findings.

Key words:virioplankton; picoeukaryotes; marine bacteria; abundance; diversity

基金項目:? 國家自然科學基金項目(31500339; 41076088); 中國博士后科學基金項目(2015M570612);中國海洋大學中央高校基本科研業務費項目(201562018);國家海洋公益性行業科研專項基金項目(201205031)資助

收稿日期:2016-01-11;

修訂日期:2016-02-16

作者簡介:馬玉(1991-),女,碩士生。E-mail:994458084@qq.com ??通訊作者: E-mail:mingwang@ouc.edu.cn

中圖法分類號:Q14

文獻標志碼:A

文章編號:1672-5174(2016)06-142-09

DOI:10.16441/j.cnki.hdxb.20150426

Supported by the National Nature Science Foundation of China(31500339; 41076088); China Postdoctoral Science Foundation(2015M570612);Fundamental Research Funds for the Central Universities of Ocean University of China(201562018);Public Science and Technology Research Funds Projects of Ocean (201205031)

主站蜘蛛池模板: h网址在线观看| 日本久久久久久免费网络| 久热re国产手机在线观看| 一级香蕉视频在线观看| 尤物精品视频一区二区三区| 久久99蜜桃精品久久久久小说| 美女无遮挡免费网站| 深夜福利视频一区二区| 成人福利视频网| 国产清纯在线一区二区WWW| 伊人国产无码高清视频| 国产成人AV综合久久| 中文字幕第1页在线播| 欧美亚洲国产精品第一页| 国禁国产you女视频网站| 日韩美一区二区| 久久一本精品久久久ー99| 国产精品自在在线午夜区app| 国产精品国产主播在线观看| 欧美综合一区二区三区| 国产香蕉97碰碰视频VA碰碰看 | 亚洲中文字幕av无码区| 亚洲精品大秀视频| 欧美日韩v| 久久99蜜桃精品久久久久小说| 久久亚洲天堂| 在线国产毛片| 亚洲美女一区| 五月天久久综合| 国产免费看久久久| 色综合久久无码网| 就去吻亚洲精品国产欧美| 久久精品丝袜| 免费不卡在线观看av| 精品福利视频网| 日韩精品专区免费无码aⅴ| 日本在线亚洲| 天天摸夜夜操| 久久精品日日躁夜夜躁欧美| 国模视频一区二区| 大学生久久香蕉国产线观看| 久久精品无码一区二区日韩免费| 好吊妞欧美视频免费| 欧美伦理一区| 18禁影院亚洲专区| 欧美a级完整在线观看| 亚洲区一区| av大片在线无码免费| 99激情网| 国产在线观看一区精品| 亚洲欧美日韩另类| 亚洲精品国产首次亮相| 婷婷伊人五月| 亚洲天堂.com| 久久久亚洲色| 蜜桃视频一区| 永久免费精品视频| 国产精品免费露脸视频| 91免费在线看| 日韩福利在线观看| 99久久精品国产综合婷婷| 老司国产精品视频91| 亚洲中文精品人人永久免费| 亚洲浓毛av| 亚洲国产黄色| 她的性爱视频| 手机在线国产精品| 欧美黄网在线| 伊人中文网| 狠狠干综合| 国产又爽又黄无遮挡免费观看| 青青草91视频| 国产美女在线免费观看| 久久青草精品一区二区三区| 亚洲性日韩精品一区二区| 青青草国产免费国产| 自慰高潮喷白浆在线观看| 成人福利免费在线观看| 婷婷伊人久久| 久久精品国产91久久综合麻豆自制| 欧美精品在线看| 天堂网亚洲系列亚洲系列|