基于形态学和高通量测序技术对嘉陵江（凤县段）硅藻多样性的研究

摘要

嘉陵江为长江八大支流之一，流量大、流域面积广，且流域内自然资源丰富。针对嘉陵江流域内浮游生物有较多研究，但主要集中在中下游地区，嘉陵江（风县段）的硅藻资源研究尚为空白。
　　本文结合高通量测序技术和形态鉴定的方法对嘉陵江（凤县段）硅藻进行鉴定，并进行了统计分析。通过扫描电镜观察，共鉴定出硅藻73个分类单元，其中67个分类单元隶属于7科17属，准确鉴定出硅藻34种14变种，尚有25种未完成种水平鉴定。通过高通量测序方法共鉴定出硅藻109个分类单元，准确鉴定出硅藻7科20属19种。
　　两种方法在科水平上的鉴定结果保持一致，均包含7科:圆筛藻科、脆杆藻科、曲壳藻科、异极藻科、桥弯藻科、舟形藻科和菱形藻科。在属水平上，两者的共有属包括直链藻属、等片藻属、内丝藻属、舟形藻属和菱形藻属等共11属。共有种包括5种:变异直链藻、梅尼小环藻、肘状针杆藻、近缘桥弯藻和瞳孔舟形藻。形态鉴定结果中除共有属外还有6个属，其中桥弯藻科和舟形藻科各2个，圆筛藻科和曲壳藻科各1个。而高通量测序方法除共有属外还有9个属，舟形藻科多达4个。在种水平上的鉴定结果差异较大，除共有种外，高通量测序结果中包含14种，形态鉴定结果中包括43种。比较两种鉴定方法发现高通量测序技术适合属水平的鉴定，而形态鉴定在种水平的准确鉴定上具有优势。
　　根据形态鉴定结果对嘉陵江（风县段）三个采样点A5、B2、C11的硅藻进行统计分析，结果显示从A5到C11，硅藻的优势种数目、硅藻种类和硅藻密度均呈增加趋势。参考水质指示生物表对三个水样进行评价，推测样品A5接近α-中污水平，而B2和C11样品接近β-中污水平，Margalaef指数的结果与指示生物法结果相似，3个样品均有不同程度的污染。硅藻属指数显示样品A5水质最好，Shannon-Weaver和Simpson指数显示3个样品均处于寡污带。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1．1 硅藻简介

1．2 硅藻分类研究

1．3 分类系统研究

1．4 硅藻在水环境监测中的应用

1．5 嘉陵江自然概况

1．6 本研究的目的和意义

第二章 材料与方法

2．1 主要采样工具及试剂

2．2 采样点分布

2．3 样品采集及处理

2．4 显微观察制样及拍照

2．5 硅藻鉴定及描述

2．6 硅藻计数

2．7 统计数据分析

2．8 数据处理

2．9 高通量测序技术分析

第三章 嘉陵江(凤县段)硅藻分类

3．1 直链藻属(Melosira Agardh)

3．3 冠盘藻属(Stephanodiscus Kützing)

3．4 等片藻属(Diatoma De Candolle)

3．5 针杆藻属(Synedre Ehrenberg)

3．6 脆杆藻属(Fragilaria Lyngbye)

3．7 卵形藻属(Cocconeis Ehrenberg)

3．8 曲壳藻属(Achnanthes Bory)

3．9 异极藻属(Gomphonema Ehrenberg)

3．10 内丝藻属(Encyonema Kützing)

3．11 瑞氏藻属(Reimeria Kociolek et Stoermer)

3．12 弯肋藻属(Cymbopleura Krammer)

3．13 桥弯藻属(Cymbella Agardh emend．Krammer)

3．14 肋缝藻属(Frustulia．Rabenhorst)

3．15 双壁藻属(Diploneis Ehrenberg)

3．16 舟形藻属(Navicula Bory)

3．17 菱形藻属(Nitzschia Hassall)

第四章 高通量测序技术鉴定嘉陵江(凤县段)硅藻

4．1 测序数据处理

4．2 OTU聚类及分析

4．3 物种组成分析

4．4 物种注释

第五章 高通量测序技术与形态鉴定结果的差异分析

5．1 两种鉴定方法在种属水平上的数量差异

5．2 两种鉴定方法在种属水平上的差异分析

第六章 嘉陵江(凤县段)的硅藻生物指数评价

6．1 硅藻密度和种类分析

6．2 优势种及生物指数分析

第七章 讨论

7．1 未知藻的鉴定

7．2 高通量测序分析

7．3 水质评价结果的差异分析

第八章 结论与展望

参考文献

图版

附录

致谢