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富营养化水体的蓝藻水华频发已经成为一个全球性环境问题,对自然水体中蓝藻的生长情况做出快速有效的检测,将有利于对蓝藻水华暴发进行早期预警,从而降低其危害。同时,富营养化水体作为一个水生生态系统,浮游藻类是其中的初级生产者,其种群组成与浮游细菌群落结构密切相关。
本文在分析比较了利用微囊藻藻蓝蛋白、蓝藻16S rRNA、微囊藻16S rRNA基因作为检测目的基因的基础上,建立了微囊藻和蓝藻的SYBR Green I荧光定量PCR检测方法,并对太湖的环境样品进行了检测。与传统的显微镜计数方法比较结果表明,用藻蓝蛋白基因作为检测目的基因,以M.aeruginosa PCC7806基因组DNA作为标准品的测定方法与显微镜计数的结果有较好的相关性和一致性,并具有简便、快速、特异性高的特点,满足常规检测的要求。
为研究浮游藻类种群组成以及与浮游细菌群落结构的关系,对太湖2008年10月至2010年3月期间9个监测点水体样本进行了浮游藻类种群监测和分析,并通过构建16S rRNA基因克隆文库分析了太湖中浮游细菌的系统发育关系及其群落结构特征,以及利用T-RFLP技术对不同湖区不同季节的浮游细菌群落结构进了分析。结果表明,太湖中藻类主要由蓝藻、绿藻、硅藻、裸藻、隐藻组成,夏季暴发水华以微囊藻为优势种。太湖中浮游细菌主要来自变形菌(Proteobacteria)(包括α、β、γ、δ四个纲)、蓝细菌(Cyanobacteria)、浮霉菌(Planctomycetes)、放线菌(Actinobacteria)、拟杆菌(Bacteroidetes)等9个门类。在水华发生期,各点浮游细菌群落结构多样性明显减少,并且不同点的浮游细菌群落结构在此期间也存在一定相似性。T-RFLP分析表明,所检测的四个点中平均相对丰度在2%以上的类群主要属于变形菌(Proteobacteria)、浮霉菌(Planctomycetes)、放线菌(Actinobacteria)、拟杆菌(Bacteroidetes)和蓝细菌(Cyanobacteria)。典型性相关分析结果表明,太湖浮游细菌群落结构变化受水体中蓝藻数量、水温、亚硝态氮和总磷的影响较大。