环境DNA宏条形码技术在蓝藻群落监测中的应用
2021-03-02李小闯霍守亮张含笑金小伟李文攀张军毅张靖天
环境科学研究 2021年2期
李小闯, 霍守亮*, 张含笑, 金小伟, 李文攀, 张军毅, 张靖天
1.中国环境科学研究院, 环境基准与风险评估国家重点实验室, 北京 100012 2.中国环境监测总站, 北京 100012 3.无锡市环境监测中心站, 江苏 无锡 214023
水体富营养化和气候变暖背景下,蓝藻水华暴发频率、范围、周期在不同程度上有所增加[1-2]. 部分水华蓝藻产生藻毒素和异味物质,严重威胁饮用水源地水质安全,限制水体的生态服务功能,对社会经济发展产生重要影响[3-4],迫切需要大规模和长周期的蓝藻群落监测. 基于形态特征的显微镜镜检方法耗时、耗力,无法满足大量样品观测需求. 另外,镜检需要熟悉蓝藻分类系统并具备样品观察经验的专业人员,分析结果因个人主观经验的干扰而差异较大. 有研究让两位分类学家同时观察17株蓝藻培养物,发现仅3株在种水平鉴定结果一致,6株在属水平结果一致,7株鉴定为不同的属[5]. 长期项目或跨区域合作项目往往需要多个藻类分析员,保持监测结果一致性和可比性存在困难. 另外,镜检容易忽视超微藻类群(粒径<2 μm),当环境中蓝藻未形成典型形态特征时,如厚壁孢子、异形胞、末端特殊结构等,往往无法鉴定到种水平或出现鉴定错误[6-7].
蓝藻的原核特征被发现之前,一直被认为是真核藻类,物种命名以形态特征为基础,遵循植物学命名系统. 直至20世纪60年代,由于电镜和分子信息等技术发展,发现蓝藻属于原核生物[8]. 细菌学者认为,蓝藻应采用细菌学命名系统,物种命名基于模式菌株(纯培养物)的观察而确定[9]. 蓝藻的原核特征被发现后,蓝藻的命名采用植物学分类系统或细……
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