海洋微型与超微型真核浮游生物遗传多样性研究

摘要

海洋中微小的真核浮游生物是构成海洋微型食物链和生物量的重要组成部分，在海洋生态系统中占有十分重要的地位。对本论文利用分子生物学方法，对我国南沙群岛和厦门港附近的微型、超微型真核浮游生物的遗传多样性进行了研究。 首先利用真核生物专一性的18S相关引物，对来自于上述海域的样品总DNA进行PCR扩增，得到混和的18SrDNA片段。构建6个18SrDNA的文库，其中包括南沙群岛附近海域100米深的两个不同纬度的文库和1个表层海水文库；厦门港附近海域的3个不同季节表层水文库各一个。对每个文库至少300个克隆子进行RFLP的筛选，挑选有代表性的克隆子进行18S的部分序列的测定。通过BLAST程序与GenBank中已有的数据进行相似性比较，得到673个与微型、超微型真核浮游生物有关的克隆子。然后选择有代表性的序列数据与来自于GenBank的相关数据共同构建系统树。 研究结果显示，6个文库的遗传多样性既有共性，又由于海域、季节、垂直深度等因素的影响，使每个文库各有特异的类群和丰度较高的优势类群。南沙群岛附近海域属于热带大洋寡营养海域，存在终年温跃层，不同深度存在营养盐的浓度梯度。其100米深水体中主要类群除了各种海域普遍具有的丰度较高的Alveolates类群(主要包括纤毛类和甲藻)，除定鞭藻、绿藻、Bolidophyceae扭鞘藻等以外，还有“蓝色水域”所特有的Acantharea和Polycystinea类群，这个特点显著的区别于其它近岸和港口海域的表层海水的微生物群落。厦门港附近海域是复杂的港口海水环境，属亚热带河口港湾性质。受到入海的河流和人类活动的影响，营养丰富，而且微生物群落明显受季节变化影响。其优势类群主要体现为各种潜在的微型赤潮原因种，包括甲藻，硅藻，绿藻，隐藻，定鞭藻，领鞭毛类群等。尤以3月份样品多样性最为丰富；而5月份则主要体现夏季赤潮高发期的赤潮原因种占优势而其它类群多样性低的特点；12月份的文库则体现了厦门港冬季海水中纤毛类在微型浮游生物群落中占绝对优势的特点。 另外，本研究还对大量的新发现的类群做了进一步的分子系统学分析。这些新发现的类群分别归属于Alveolates、Stramenopiles和放射虫类的Acantharea和Polycystinea这三个类群。发现在南沙群岛和厦门港附近海域，普遍存在着与其它海域类似的新发现的类群。包括MarinealveolateGroupⅠ、GroupⅡ和NovelStramenopilesGroupⅠ、GroupⅡ、GroupⅢ，以及与Acantharea和Polycystinea有较近的亲缘关系但却处于其进化基部的类群。 本研究首次利用分子生物学方法揭示了我国南沙群岛附近海域和厦门港附近海域的微型、超微型真核浮游生物的群落构成具有十分丰富的遗传多样性，并分析了其分布特征与变化规律。更重要的是本研究还报道了在所研究的海域中存在着一系列新的、尚待进一步研究的海洋真核浮游生物类群。这些结果为重新认识海洋中微型生物群落提供了新的线索，也为研究真核生物的起源进化提供了相关分子数据。同时也为我国近海生物资源的开发和生物多样性的保护提供科学依据。

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

第二章材料与方法

第三章结果与分析

第四章讨论

展望

参考文献：

附录

致谢

论文原创性声明