黄海绿潮浒苔种源的初步分析

论文摘要

绿潮是由脱离固着基的绿藻在富营养化的海洋环境下快速生长和生物量迅速扩增而形成的,在中国黄海是一种常态化的海洋灾害。其溯源问题、漂浮机制和防治与防控机制等一直是研究的热点问题。在2009-2018年近十年中国黄海漂浮绿潮的检测数据中,发现黄海漂浮绿潮优势种浒苔基于5SrDNA间隔序列可将其分为三种亚型（5S-I、5S-II和5S-Ⅲ型）。生态亚型的出现,使得我们的研究从形态结构转向藻种序列及碱基的变化。杂交能使得亲本序列发生重组,可成为研究浒苔生态亚型出现的重要手段,也可作为一种区分浒苔种类和测试藻类亲缘关系的重要方法。本文建立浒苔杂交技术,对于研究生态亚型的出现和杂交育种具有指导意义。利用系统发育进化树、遗传距离及杂交测试的方法对日本绿潮暴发期浒苔与中国黄海优势种浒苔进行初步的亲缘关系分析,主要结果如下:1.采用琼脂糖凝胶电泳、ITS序列和5SrDNA间隔序列法监测2018年4月至2018年7月的黄海漂浮的绿藻,发现2018年29株漂浮样品中,有15株LPP种（U.linza-procera-prolifera）,13株曲浒苔,1株扁浒苔。根据5S-rDNA间隔序列的进一步分析,发现15株LPP种全部为浒苔,且为5S-Ⅱ型。2.2018年如东、大丰、连云港和日照各地漂浮样品种类中看出,5月如东样品种类最为丰富,有浒苔、曲浒苔和扁浒苔;4月如东和5月大丰的漂浮种类均为曲浒苔和浒苔;6月连云港和7月日照的漂浮样品相对单一,全部为浒苔。大丰、连云港和日照的绿潮优势种浒苔的5SrDNA间隔序列的遗传距离较为相近,根据漂浮时间及由南向北的漂浮规律,这些漂浮浒苔可能来自同一溯源。3.建立浒苔生活史鉴定和杂交技术。利用藻体释放的孢子具有负趋光性和配子具有正趋光性的特点区分浒苔的有性世代和无性世代,两个连续世代的鉴定结果构成了浒苔的生活史类型。根据浒苔与浒苔、缘管浒苔与缘管浒苔以及浒苔与缘管浒苔的杂交,发现浒苔雌配子能与缘管浒苔雄配子进行杂交,反之则不能进行杂交,说明其存在部分的生殖隔离。浒苔与缘管浒苔杂交种的5S rDNA间隔区序列的PCR扩增产物电泳图上既有浒苔的特异性条带,也有缘管浒苔的特异性条带。通过割胶回收的方法进行测序比对,发现杂交种与缘管浒苔序列存在2个碱基的互补配对,2个碱基差异,与浒苔的序列有7个碱基的互补配对,8个碱基的差异。4.浒苔与缘管浒苔的杂交种F1代切段放散出的雌雄孢子的比例为1:1,雌孢子长11.66μm,宽为5.20μm;雄孢子的长为9.27μm,宽为4.15μm。浒苔与缘管浒苔的杂种F2代经减数分裂形成与亲本的浒苔与缘管浒苔序列大体相同。5.将日本绿潮暴发期浒苔与中国黄海绿潮浒苔构建进化树和进行遗传序列对比,发现2004、2005年日本浒苔序列为AB298639.1-AB298646.1与AB624461.1-QD20 08属于同一分支进化,遗传距离小。将日本浒苔AB298639.1与AB624461.1-QD2008进行杂交测试,既能正交也能进行反交,说明两者亲缘关系相近。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
•   1.1 绿潮的暴发现状
•   1.2 黄海漂浮绿潮藻的演替现象
•   1.3 海区浒苔进行有性繁殖的可能性
•   1.4 藻类杂交技术的应用
•     1.4.1 杂交技术判定浒苔亲缘性
•     1.4.2 杂交育种
•   1.5 研究的目的和意义
• 第二章 黄海漂浮绿潮藻种类变化
•   2.1 材料与方法
•     2.1.1 样本的采集
•     2.1.2 基因组DNA提取
•     2.1.3 绿潮藻样总DNA的5S rDNA间隔区序列和ITS序列的PCR扩增
•     2.1.4 琼脂糖凝胶电泳
•     2.1.5 数据分析
•   2.2 结果
•     2.2.1 2018年黄海早期漂浮绿潮藻种类鉴定和种类构成
•     2.2.2 2018年黄海早期漂浮绿潮藻的种类构成
•     2.2.3 2018年黄海绿潮漂浮浒苔5SrDNA间隔序列的遗传距离比较
•     2.2.4 2009-2018年黄海早期漂浮绿潮藻的种类构成与演替规律
•     2.2.5 浒苔生态亚型的序列对比
•   2.3 讨论
• 第三章 配子体浒苔杂交技术的建立
•   3.1 材料与方法
•     3.1.1 样品采集与培养
•     3.1.2 样品切段放散、显微观察及趋光性实验
•     3.1.3 配子体单株藻性别的判定
•     3.1.4 浒苔与缘管浒苔雌雄配子体杂交观察
•     3.1.5 杂交浒苔后代分子生物学检测
•   3.2 结果
•     3.2.1 浒苔生活史的判定
•     3.2.2 浒苔雌雄配子体的判定
•     3.2.3 浒苔雌配子与缘管浒苔雄配子的杂交过程
•     3.2.4 杂交成功的判定
•   3.3 讨论
•     3.3.1 浒苔生活史的研究及其应用
•     3.3.2 绿藻浒苔杂交技术研发与应用
• 第四章 配子体浒苔杂交后代分子检测
•   4.1 材料与方法
•     4.1.1 样品的制备
•     4.1.2 杂交种的放散与显微观察
•     4.1.3 浒苔杂交F2代基因组提取、PCR扩增及测序
•   4.2 结果
•     4.2.1 浒苔杂交后代（F1）代雌雄孢子大小及数量
•     4.2.2 杂交后代（F2）代与亲本之间的序列差异
•   4.3 讨论
• 第五章 日本浒苔与中国黄海浒苔的亲缘关系
•   5.1 材料与方法
•     5.1.1 Genbank下载日本浒苔序列
•     5.1.2 构建系统进化树个遗传距离图
•     5.1.3 杂交测试与后代检测
•   5.2 结果
•     5.2.1 日本浒苔与中国黄海优势种浒苔的系统发育进化树和遗传距离
•     5.2.2 日本浒苔与浒苔生态亚型的序列对比
•     5.2.3 日本浒苔与2008年绿潮暴发优势种浒苔的杂交
•   5.3 讨论
• 小结
• 参考文献
• 附录一:论文发表情况
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 施锦婷

导师: 霍元子,张建恒

关键词: 系统发育树,生态亚型,杂交,杂交后代,遗传距离,亲缘关系

来源: 上海海洋大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 海洋学,环境科学与资源利用

单位: 上海海洋大学

分类号: X55

DOI: 10.27314/d.cnki.gsscu.2019.000481

总页数: 63

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