检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：王雨南京农业大学

学位级别：硕士

随着全球物种多样性持续下降,淡水生态系统亟需开发并行化生物监测模式,以加快管理条约的制定与保护措施的完善。底栖动物作为水质监测的理想指示生物,在响应人类活动压力和指示生态系统健康状况上具有重要价值。而传统的鉴定方案主要... 详细信息

随着全球物种多样性持续下降,淡水生态系统亟需开发并行化生物监测模式,以加快管理条约的制定与保护措施的完善。底栖动物作为水质监测的理想指示生物,在响应人类活动压力和指示生态系统健康状况上具有重要价值。而传统的鉴定方案主要依靠形态学特征,耗时且高专业性的分类过程中通常需要投入大量精力。环境DNA是生物释放到外界环境的信号,能为研究者提供可靠的基因信息。储存生物标本的乙醇保存液是一种有效的环境DNA来源,可以批量化地获取物种分类数据而不会干扰形态分析。目前对乙醇方案中环境DNA宏条形码技术适用性的评估主要在低样本量下进行,缺少大规模、重复性的论证。此外,水环境样本支持的高通量处理管道已广泛地运用于各类淡水生态系统中。两种方案的应用前景和可检测性仍值得关注与探索,但尚未有研究正式比较两者在底栖动物检测中的表现。本研究采用滤膜法,从42份未经分拣的生物样本中回收乙醇溶液作为环境DNA来源,以验证乙醇保存液监测溪流底栖动物的可行性和稳定性。在形态学鉴定的基础下,我们从群落组成和多样性分析调查了乙醇保存液在溪流生态系统中的检测表现,并评估了对形态学数据中低丰度(小于总丰度的1%)、中丰度(1-5%)和高丰度(>5%)生物类群的检测能力。结果表明,所有乙醇样本都产生了可靠的底栖动物分子数据,恢复了形态学鉴定得到的19个目,且获得了更高的物种丰富度(858 vs.229)。Pearson相关性分析表明,两种方案在EPT类群的物种丰富度中显示出强烈的一致性(p<0.001,r=0.677),但在底栖动物群落中相关性较弱。此外,42份乙醇样本对底栖动物形态学的平均检出率为55.42%,EPT类群中高达71.77%。乙醇样本对中丰度和高丰度形态学类群的检出率更好,平均检出率分别为74.29%和97.46%,但对于低丰度类群的检测能力较弱(39.16%)。其中24个采样点获得的序列相对丰度与标本个体数呈显著相关。为了进一步了解乙醇保存液和水环境样本在溪流多样性评估中的适用性和运用潜力,我们从群落组成、多样性分析和形态学恢复率比较了 14组乙醇和水环境样本对淡水生物的检测结果和对形态学分类群的恢复情况,并总结了两种环境样本优势与不足。水环境样本中聚集了更多的可用OTUs(2,866 vs.2,406),但实际检测出的底栖动物OTUs数量却少于乙醇样本(478 vs.548)。在所有采样点中,两种环境DNA方案在推断的群落组成上存在较大差异(p<0.001)。此外,乙醇样本比水环境样本具有更高的形态学检出率(24.24%vs.17.63%,p=0.002),特别是在高丰度形态学类群中。两种环境DNA样本可以提供形态学鉴定结果中没有的物种,主要是摇蚊科(Chironomidae)和仙女虫科(Naididae)。本文提供了一种优化的低成本乙醇环境DNA方案,并验证了乙醇样本的可检测性与稳定性。在局部尺度的多样性研究中,具有高覆盖度的乙醇保存液能有效地补充底栖动物的形态学数据,为分子生物监测程序提供新的选择。而水环境样本简化了野外的工作流程,更适合描述整个群落的物种多样性格局。

关键词：环境DNA 宏条形码技术底栖动物多样性评估乙醇保存液

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基于环境DNA宏条形码的丹江口水库浮游生物多样性及群落特征

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湖泊科学 2021年第6期33卷 1650-1659页

作者：胡愈炘彭玉李瑞雯黄杰周正胡圣王英才邱光胜生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心武汉430010

为了解丹江口库区浮游生物群落的多样性,本研究于2020年7月在丹江口库区丹库、汉库和入库支流等区域共计9个样点采集水体样品,抽滤并提取总DNA样本后,基于18S和16S分子标记进行单分子实时测序,分别探究真核和原核浮游生物群落的多样性... 详细信息

为了解丹江口库区浮游生物群落的多样性,本研究于2020年7月在丹江口库区丹库、汉库和入库支流等区域共计9个样点采集水体样品,抽滤并提取总DNA样本后,基于18S和16S分子标记进行单分子实时测序,分别探究真核和原核浮游生物群落的多样性及其群落特征.结果表明:(1)真核浮游生物群落的主要优势类群包括节肢动物、链型植物、绿藻门、硅藻门等;本研究在种水平上鉴定出库区分布广泛且相对丰度较大的物种,包括弯曲隐藻、对蛋白核隐藻和空球藻等,它们与库区化学需氧量密切相关;库区化学需氧量是影响真核浮游生物群落格局的重要环境因子.(2)原核浮游生物群落的主要优势类群为变形菌门;原核生物中相对丰度较大的不动杆菌Acinetobacter是污水污染的指示菌群;群落中起重要作用的Limnohabitans与水体的富营养化密切相关;尽管库区蓝藻相对丰度较低,但与蓝藻关系密切的CL500-29_marine_group和hgcI_clade两类细菌在浮游生物群落中也起着重要作用;原核生物群落中的各类物种均指示丹江口水库的水生态健康存在一定风险,需要加强监测以预防生态环境的恶化.(3)丹江口水库不同区域的浮游生物群落异质性较大,tb-RDA分析显示丹江口的浮游生物群落可以分为丹库型、汉库型和入库支流型,其组间差异要大于组内差异.综上所述,丹江口水库的浮游生物群落具有明显的空间异质性,整个库区的群落结构与水体富营养化、水体有机污染和污水污染等方面相关,需要加强对丹江口库区的水生态监测.

关键词：丹江口水库浮游生物群落宏条形码技术单分子实时测序

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浮游动物DNA宏条形码标志基因比较研究

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生态毒理学报 2020年第2期15卷 61-70页

作者：高旭杨江华张效伟污染控制与资源化研究国家重点实验室南京大学环境学院南京210023 江苏省环境保护化学品安全与健康风险研究重点实验室南京210023

DNA宏条形码技术作为一种新型生物监测方法,在未来生态环境监测中有巨大的应用潜力。目前,浮游动物DNA宏条形码监测仍在发展阶段,需要首先对其(采样方法、引物选择和数据分析等)进行标准化和调整,然后才能用于常规流域生态监测。其中,... 详细信息

DNA宏条形码技术作为一种新型生物监测方法,在未来生态环境监测中有巨大的应用潜力。目前,浮游动物DNA宏条形码监测仍在发展阶段,需要首先对其(采样方法、引物选择和数据分析等)进行标准化和调整,然后才能用于常规流域生态监测。其中,如何选择合适的PCR扩增引物是DNA宏条形码生物监测标准化的关键问题之一。本研究比较了COI、18SV9和16S通用引物在浮游动物DNA宏条形码监测中的差异,为初步建立规范化的浮游动物DNA宏条形码监测方法提供技术支撑。结果表明,16S引物对浮游动物具有更好的特异性,其产生的操作分类单元(operational taxonomic unit, OTU)有88.1%属于浮游动物。虽然18SV9引物具有更高的物种覆盖度,不仅能扩增出浮游动物,还能扩增出大量藻类和真菌,但其物种识别敏感性较差,不适合浮游动物物种水平多样性监测。COI引物的浮游动物物种特异性、物种覆盖度和物种识别敏感性都适中,检出的浮游动物物种数量高于18SV9引物和16S引物,更加适合浮游动物DNA宏条形码监测。

关键词：宏条形码技术标志基因生物多样性 COI 18S 16S引物

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高通量测序技术在肉类掺假检测中的应用进展

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生物工程学报 2022年第2期38卷 411-426页

作者：甘永琦卢曼曼赖青鸟朱斌广西壮族自治区食品药品检验所广西南宁530021 广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所广西南宁530004

肉类掺假现象普遍存在,导致严重的公共卫生风险和侵犯宗教信仰行为。快速、有效、准确和可靠的检测技术是有效监管肉类掺假的关键手段。近年来,基于高通量测序的DNA宏条形码技术发展迅速,具有高通量、高精度和速度快等特点,并且可以实... 详细信息

肉类掺假现象普遍存在,导致严重的公共卫生风险和侵犯宗教信仰行为。快速、有效、准确和可靠的检测技术是有效监管肉类掺假的关键手段。近年来,基于高通量测序的DNA宏条形码技术发展迅速,具有高通量、高精度和速度快等特点,并且可以实现复杂样品中多个物种的同时检测,因而在肉类及其制品的掺假检测方面具有明显的优势。文中介绍了近20年来高通量测序技术的主要发展历程、DNA宏条形码的技术特点和研究方法,综述了近年来DNA宏条形码技术在肉类掺假检测中的应用,讨论分析了DNA宏条形码技术应用于肉类掺假检测领域面临的挑战,并对该技术的未来发展趋势进行了展望。

关键词：高通量测序 DNA条形码宏条形码技术肉类掺假物种鉴定食品安全

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基于灯光敷网和环境DNA宏条形码的西北太平洋游泳动物多样性比较研究

基于灯光敷网和环境DNA宏条形码的西北太平洋游泳动物多样性比较...

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作者：王雪华上海海洋大学

学位级别：硕士

西北太平洋是全球重要渔场之一,捕捞产量居世界前列。但由于西北太平洋天气条件的多变以及地理位置的特殊性,我国对西北太平洋的研究开发较晚,相关基础研究与其他国家相比较薄弱。特别是对于该海域的游泳动物组成、数量分布、多样性以... 详细信息

西北太平洋是全球重要渔场之一,捕捞产量居世界前列。但由于西北太平洋天气条件的多变以及地理位置的特殊性,我国对西北太平洋的研究开发较晚,相关基础研究与其他国家相比较薄弱。特别是对于该海域的游泳动物组成、数量分布、多样性以及主要优势种的研究仍然较少。为了更有效全面的了解渔业资源,本文根据2018年8月23日9月26日在西北太平洋进行的灯光敷网调查资料并结合相关水温数据进行分析。初步鉴定并分析了调查海域游泳动物种类组成和多样性特征。着重分析了优势种远东拟沙丁鱼（Sardinops melanostictus）数量分布与环境因子的关系。此外,探讨了传统灯光敷网方法与环境DNA宏条形码技术在鱼类多样性研究中的差异。主要研究结果如下:1、通过灯光敷网方式共鉴定游泳生物种类44种,隶属于9目20科36属。其中软骨鱼纲2目2科2属2种,辐鳍鱼纲6目16科30属38种,头足纲1目2科4属4种。目级水平以鲈形目最多,共25种,其次为灯笼鱼目、颌针鱼目,分别为5种、4种。2、所有站位的平均渔获率为1126.64 kg/h、41727.11 ind./h,其中鱼类平均渔获率为1111.81 kg/h、41538.10 ind./h,头足类平均渔获率为14.83 kg/h、189.01ind./h。在所有渔获物中鱼类占绝对优势,生物量占总渔获物的98.25%,渔获尾数占到91.44%左右;头足类生物量约占1.75%,尾数约占8.56%。3、游泳动物种类丰富度指数D平均值为0.36,范围为0.00～1.08;均匀度指数J′平均值为0.48,范围为0.00～0.97;多样性指数H′平均值为0.70,范围为0.00～1.74。从断面来看,D以第37°N断面最高,H′以37°N断面最高,而J′的最高值出现在39°N断面;D、J′及H′的最低值均出现在35°N断面。4、秋季远东拟沙丁鱼主要分布在43°N断面海域,其资源分布与环境因子的关系较为密切。本次调查中仅有11个站位采集到了远东拟沙丁鱼样品,多集中在调查海域的北部断面。研究发现,该季节的远东拟沙丁鱼与叶绿素a以及50m处水温具有最显著关系。5、利用鱼类通用引物对海水中的DNA进行扩增,12个环境DNA站点36个样本,一共检测出鱼类20种,隶属于4目7科13属;利用灯光敷网调查方式,鉴定出主要鱼类13种,隶属于4目7科13属。两种调查方式,检测到的种类都以鲈形目最多。6、根据在西北太平洋进行的环境DNA采样和灯光敷网调查比较,结果表明,环境DNA宏条形码在各个分类水平上都能揭示出更多的类群。同时回归分析结果显示,鱼类环境DNA的测序片段丰度和灯光敷网中对应鱼种的出现率（r=0.742,P=0.056）以及渔获重量（R2=0.052,P=0.625）均不存在显著的相关性,所以,在调查海域我们无法仅仅通过鱼类环境DNA的测序丰度来合理推断对应鱼的出现率和生物量。另外,海水中的环境DNA受到温度、盐度以及水流等物理因素的影响,因此目前无法获得相对准确的生物量和位置信息。

关键词：西北太平洋环境DNA 宏条形码技术渔业资源物种多样性

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高通量测序及其在食物网解析中的应用进展

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生态学报 2017年第8期37卷 2530-2539页

作者：王雪芹王光华乔飞高其康 Kong Luen HEONG 祝增荣程家安浙江大学水稻生物学国家重点实验室杭州310058 浙江大学昆虫科学研究所杭州310058 浙江大学农生环学部分析测试中心杭州310058

高通量测序是DNA测序技术发展中的重大突破,它的出现为现代生物科学研究提供了前所未有的机遇,例如基于猎物和寄主植物DNA分子解析生态系统的食物网研究已逐渐成为捕食性动物与植食性动物食物网研究的新型模式。在简要总结Roche 454、Il... 详细信息

高通量测序是DNA测序技术发展中的重大突破,它的出现为现代生物科学研究提供了前所未有的机遇,例如基于猎物和寄主植物DNA分子解析生态系统的食物网研究已逐渐成为捕食性动物与植食性动物食物网研究的新型模式。在简要总结Roche 454、Illumina和Ion Torrent为代表的第二代测序技术的原理及最新进展的基础上,综述了近年来利用高通量测序技术在捕食性和植食性动物食物网解析构建研究方面取得的最新进展及存在的问题,以期为探索捕食性和植食性动物的猎物/寄主范围、猎物/寄主转换、资源分配、生物防治、生物保护和生态恢复新方法提供思路和启发。

关键词：第二代测序捕食/植食性动物营养关系食物转换宏条形码技术

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鄂陵湖近岸花斑裸鲤的食物组成及随其生长的摄食变化

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中国水产科学 2024年第9期31卷 1069-1078页

作者：周翘楚蒋海鹏匡箴梁翼东徐东坡段启轩祁洪芳上海海洋大学水产科学国家实验教学示范中心上海201306 中国水产科学研究院淡水渔业研究中心农业农村部长江下游渔业资源环境科学观测实验站江苏无锡214081 三江源国家公园管理局青海西宁810000 青海湖裸鲤救护中心青海西宁810000

为了探究黄河源头鄂陵湖的土著鱼种花斑裸鲤(Gymnocypris eckloni)的食物组成,本研究采用镜检分析法和DNA宏条形码技术对2023年6月采集自鄂陵湖的花斑裸鲤的摄食强度、食物组成、摄食习性及其随发育的变化进行了研究分析。通过镜检分析... 详细信息

为了探究黄河源头鄂陵湖的土著鱼种花斑裸鲤(Gymnocypris eckloni)的食物组成,本研究采用镜检分析法和DNA宏条形码技术对2023年6月采集自鄂陵湖的花斑裸鲤的摄食强度、食物组成、摄食习性及其随发育的变化进行了研究分析。通过镜检分析鉴定出22尾花斑裸鲤摄食的7个类群,26种饵料生物。同时,利用DNA宏条形码技术检测出饵料生物12门43属。研究发现,花斑裸鲤的食物种类及多样性指数随花斑裸鲤规格的增加而呈现显著变化。大规格花斑裸鲤肠含物中饵料生物多样性高于中等规格花斑裸鲤高于小规格花斑裸鲤,其优势饵料生物为刺胞动物。本研究结合镜检分析法和DNA宏条形码技术,增强了描述花斑裸鲤食性的准确性和全面性,为花斑裸鲤的生物学特征研究提供了重要的基础数据和资料。这些发现不仅有助于更好地理解花斑裸鲤在自然环境中的食物来源和摄食策略,也为开展花斑裸鲤人工养殖、营养需求评估、饵料投喂及繁育特性提供重要的科学依据和参考。

关键词：鄂陵湖花斑裸鲤食物组成宏条形码技术摄食变化

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热带森林片段面积对林下节肢动物多样性的影响

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生态学杂志 2018年第7期37卷 2051-2058页

作者：马占霞甘建民张玲中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室云南勐仑666303 中国科学院大学北京100049

土地利用变化和栖息地丧失是生物多样性的最大威胁之一,热带森林是研究生物多样性的热点地区,但其破碎化程度日趋严峻。为揭示热带森林片段化对节肢动物多样性的影响,本研究以云南西双版纳纳板河流域9个不同面积的热带片段森林为对象,... 详细信息

土地利用变化和栖息地丧失是生物多样性的最大威胁之一,热带森林是研究生物多样性的热点地区,但其破碎化程度日趋严峻。为揭示热带森林片段化对节肢动物多样性的影响,本研究以云南西双版纳纳板河流域9个不同面积的热带片段森林为对象,运用马氏网的方法,结合宏条形码技术调查了林下节肢动物的多样性和群落组成。结果表明:在9个片段森林中共得到347个OTUs,隶属18个分类群,其中大片段森林(面积≥50 hm2)中共有225个OTUs,中片段森林(10 hm2<面积<50 hm2)中有113个OTUs,小片段森林(面积≤10 hm2)中有139个OTUs。回归分析发现:片段森林面积大小对节肢动物物种丰富度有显著影响,但不同的节肢动物群落对片段面积的响应不同;大片段森林中的节肢动物beta多样性显著低于中、小片段森林的,而中、小片段森林之间的节肢动物beta多样性无显著差异。研究认为,该地区森林片段化面积对节肢动物多样性影响较大,大片段森林可以容纳更多的物种丰富度,但小面积片段森林仍然有其保护的价值。

关键词：森林片段化节肢动物物种多样性 beta多样性宏条形码技术

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分子分类预测在土壤无脊椎动物应用中的策略评估

分子分类预测在土壤无脊椎动物应用中的策略评估

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作者：徐聪南京农业大学

学位级别：硕士

高度复杂的土壤生态系统蕴含着丰富的生物多样性,土壤无脊椎动物作为土壤生境中最活跃的类群之一,经常作为生物多样性调查和监测的目标类群。但是与很多动物类群不同的是,土壤无脊椎动物的DNA分子数据库十分匮乏,完整性差,物种大量缺失... 详细信息

高度复杂的土壤生态系统蕴含着丰富的生物多样性,土壤无脊椎动物作为土壤生境中最活跃的类群之一,经常作为生物多样性调查和监测的目标类群。但是与很多动物类群不同的是,土壤无脊椎动物的DNA分子数据库十分匮乏,完整性差,物种大量缺失,这在一定程度上为该类群的生物多样性调查研究设置了障碍。生物多样性调查研究的可靠性和高效性与物种分类和鉴定的准确性和效率关系密切。传统的形态学鉴定虽然准确性高,但是对分类知识水平的要求严苛,且当鉴定量较大时较为费时费力;随着测序技术的发展和普及,基于DNA等遗传信息的分子水平的分类预测逐渐在生物多样性研究中发挥重要作用。分子分类预测(molecular taxonomy assignment)是通过借助于DNA测序技术获得到物种信息来实现其分子层面的分类鉴定的预测方法。分子分类预测最初基于DNA条形码(DNA barcoding)技术,随着高通量测序技术(high throughput sequencing,HTS)的发展,能对环境样品和混合样品进行实验和分析的DNA宏条形码(DNA metabarcoding)技术逐渐应用于分子分类预测。分子分类预测方法目前主要基于两种算法:基于序列相似度的算法和基于系统发育位置预测的算法。本研究基于不同的体型特征和生活习性选取了四种具有代表性的土壤无脊椎动物类群(弹尾纲,蜱螨亚纲,环带纲和色矛纲),基于两种不同的算法采用了五款引用率较高的开源分子分类预测软件(VSEARCH、HS-BLASTN、EPA-NG、RAPPAS和APPLES),并采用了动物类群中使用率较高的三种分子标记(COI、16S和18S)以表征标记不同程度的保守性。以不同土壤无脊椎动物类群和不同分子标记为例,本研究比较和评估了常用的分子分类预测软件在准确性(以科和属为目标阶元),运行速度和内存占用等方面上的综合性能。为了减少序列比对时间和提高分类预测的效率,本研究为参考序列设计了去冗余和过滤过程。参考序列的去冗余步骤去除了同种的高相似度序列和完善了部分序列的分类信息;参考序列的过滤过程为每个种只保留一条或少量条数的序列并依据相似度和系统发育树去除部分可能存在错误分类信息的序列。这两种方法都有效的压缩了参考数据库,大大节省了系统发育树构建和分类预测的时间损耗。另外,本研究为五款分类预测软件制定了统一的运行脚本,可以选择相关的参数设置,并实现了预测结果的可视化,即输入目标序列便能直接输出它们被预测的各阶元信息和相似度或可信度值。结果表明,分子分类预测在不同土壤无脊椎动物类群和不同条形码的应用中,都能一定程度有效地将物种鉴定到科和属阶元。各个分类预测软件彼此间的准确性差异在应用COI、16S和18S条形码时逐次缩小,在应用18S条形码时,软件间的准确性十分接近。EPA-NG始终有着较高的准确性,尤其是在使用COI条形码时,其准确性最高且远高于其他软件。HS-BLASTN始终有比较稳定的发挥,与EPA-NG的准确性较为接近;当参考数据库规模较小时,HS-BLASTN完成分类鉴定比EPA-NG耗费更多的运行时间和占用更多的运行内存,但当参考数据库规模不断增大时,EPA-NG运行时间和内存需求的增长幅度明显大于HS-BLASTN。VSEARCH与HS-BLASTN的准确性十分接近,但假阳性比例略高于HS-BLASTN;VSEARCH在五款软件中运行速度最快,内存占用最小。APPLES的算法较为保守,在科和属阶元的分类预测中具有较低的假阳性和较高的假阴性,适合生物高阶元的分类预测或者作为辅助性的预测工具。RAPPAS在实现序列免对齐功能的同时,比其它软件花费更多的预测时间和预测所需的内存。本研究比较和评估了当前五款广泛使用的分子分类预测软件在土壤无脊椎动物应用中的综合表现,希望能为今后基于宏条形码技术的生物多样性调查研究提供一定程度的帮助。

关键词：土壤无脊椎动物分子分类预测宏条形码技术生物多样性物种鉴定

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