日本长崎水库和泰国鱼塘中有毒蓝藻的调查与分析

摘要

微囊藻属于蓝藻(又称蓝细菌)的一种,其形成水华的特性以及所产生的具有肝脏毒性的微囊藻毒素均被广泛地研究。一般认为微囊藻毒素通常存在于藻细胞内部,待细胞老化或死亡分解后才会被释放。本研究利用分子生态学方法,分别对泰国北部的鲶鱼和罗非鱼养殖鱼塘(2011年),以及日本长崎市的西山和浦上水库(2012年)进行调查,通过对其中的蓝藻,特别是微囊藻的检测分析,获得微囊藻毒素以及潜在产毒微囊藻的基本信息。
　　日本长崎水库的检测结果显示,西山水库的样品中叶绿素 a和总氮的浓度均高于浦上水库,并且二者之间呈显著正相关性。但与之相反,浦上水库的样品中,叶绿素 a与总氮、总磷之间未观察到有正相关性。泰国鱼塘的调查结果显示,罗非鱼鱼塘的蓝藻生物量,叶绿素浓度,以及总氮总磷的浓度均明显低于鲶鱼鱼塘。而且,在鲶鱼鱼塘中,Microcystis sp.,Anabaena sp.和Planktothrix sp.等有毒蓝藻成为优势种。此结果表明,较高的营养盐输入,即鲶鱼的密集养殖,可能会引发蓝藻水华的爆发。
　　蓝藻中包含有毒藻株和无毒藻株,因此, PCR技术成为直接检测产毒基因的一种有效的方法。实时荧光定量PCR技术作为一种核酸定量的手段,以其高灵敏性、高特异性、高精确度、实时性、污染少等优点,在微生物生态学中逐渐得到广泛的应用。与其他的分子生物学技术的联合应用,不仅可以定性,也可以定量研究微生物群落的结构组成及数量变化,更加深入了解微生物群落与环境因子之间的相互作用及其动态变化过程。本次研究中,利用Real-Time PCR方法对属特异性微囊藻毒素合成基因MicrocystismcyA基因和MicrocystisPC-IGS进行了定量分析,并且确定了产毒微囊藻的生物量。同时,也对微囊藻16SrDN A基因(Microcystis16SrDNA)和蓝藻16SrDNA基因(cyanobacteria16SrDNA)进行了定量分析。
　　利用HPLC方法对总微囊藻毒素(microcystin, MC)以及微囊藻毒素的三种亚型(microcystin-RR, LR, YR)的浓度进行了测定和分析。结果显示,鲶鱼鱼塘中总微囊藻毒素的浓度高于罗非鱼鱼塘,而且MC-YR在整个蓝藻爆发期间(5-6月,2011年)一直保持较高的浓度。鲶鱼和罗非鱼两个鱼塘之间,mcy基因与微囊藻毒素间的相关性存在着显著差异。西山水库中总微囊藻毒素的浓度低于浦上水库,而且仅有MC-RR, LR两种类似物被检测出。在两个水库中,MC-RR均保持较高的浓度,同时mcy基因与微囊藻毒素之间呈正相关性。

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第一章 引言

1.1 研究背景及意义

1.2 研究目的

第二章 文献回顾

2.1蓝藻与蓝藻毒素

2.2 微囊藻与微囊藻毒素

2.3 微囊藻毒素生物合成基因的研究

2.4 利用常规PCR和实时定量PCR技术检测产毒蓝藻

第三章 泰国鱼塘微囊藻以及微囊藻毒素的调查

3.1 序言

3.2 材料与方法

3.3 结果

3.4 结论

第四章 日本长崎水库微囊藻以及微囊藻毒素的调查

4.1 序言

4.2 材料与方法

4.3 结果

4.4 结论

第五章 讨 论

参考文献

附录

致谢