底栖有孔虫的不同壳质类型DNA提取技术比较及青岛湾潮间带分子多样性研究

来源 :中国科学院研究生院(海洋研究所) | 被引量 : 0次 | 上传用户:gjb649666926
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
底栖有孔虫有钙质玻璃壳、钙质瓷质壳、砂质壳(胶结壳)和无壳(有机质膜)等多种类型,其中前三种类型有孔虫在古海洋学、地质学、生物指示、生态系统等众多研究领域具有重要研究价值。对有孔虫进行准确分类鉴定是其开展应用的前提,然而有孔虫种类之多,形态变异之大使得许多种类有孔虫的分类很困难。经典分子生物学技术在有孔虫的分类鉴定及系统发育等方面有巨大应用价值,然而国内有关有孔虫分子生物学的研究几乎为空白。本论文首先对现生底栖有孔虫的基因提取和保存方法学进行了比较研究,摸索出了分别适用于三种壳质类型的方法;另外利用优化的分子方法,结合高通量测序技术对青岛湾潮间带底栖有孔虫的分子多样性进行了探索研究,并与环境关系进行了分析。方法学部分,对现生有孔虫的DNA进行有效保存、提取及扩增是开展分子生物学研究工作的前提。为了探索出分别适合钙质玻璃壳类、钙质瓷质壳类底栖有孔虫的DNA提取、扩增及保存方法,及适合砂质壳类底栖有孔虫的DNA提取和扩增方法,本研究通过对青岛湾潮间带沉积物进行样品采集,进行如下系列实验:1)对于钙质玻璃壳类有孔虫,以卷转虫属Ammonia spp.为材料,以SSU rDNA 3’端为标记基因,研究了五种DNA提取方法——DOC(Na deoxycholate,脱氧胆酸钠)裂解液法、Guanidine裂解液法、Qiagen Dneasy Plant Mini Kit、Dneasy Blood&Tissue Kit以及REDExtract-N-AmpTM Tissue PCR Kit对Ammonia spp.DNA提取效能的差异;并以LSU rDNA 5’端为标记基因,比较了三种DNA保存方法——不同温度条件的烘干(20℃~120℃)、冷冻(-20℃、-80℃,有水、无水)以及不同裂解液处理(含和不含EDTA)对Ammonia spp.DNA保存效果的差异。2)对于钙质瓷质壳类有孔虫,以五玦虫属Quinqueloculina spp.为材料,以SSU rDNA 3’端为标记基因,研究了五种DNA提取方法对Quinqueloculina spp.DNA提取效能的差异;以及三种方法对其DNA保存效果的差异。3)对于胶结质壳类底栖有孔虫,以砂轮虫属Trochammina spp.为材料,以SSU rDNA 3’端为标记基因,研究了五种DNA提取方法对Trochammina spp.DNA提取效能的差异。方法学部分研究结果表明,1)对于玻璃质壳类有孔虫,DOC裂解液法、Guanidine裂解液法和REDExtract-N-AmpTM Tissue PCR Kit对其DNA的提取效能较好,但DOC法更廉价且操作简便;DNA保存方法中,烘干保存法的20℃组和30℃组显著优于40℃组;冷冻保存法中无水组显著优于有水组;DOC裂解液保存法各组间无显著差异;三种保存方法综合效果表现为冷冻组显著优于烘干组和裂解液组。2)对于瓷质壳类有孔虫,Guanidine裂解液法对其DNA的提取效能最好;DNA保存方法中,烘干保存法的110℃组效果最好,冷冻保存法中-20℃无水冷冻效果最好,但统计学上均不显著;Guanidine裂解液保存法中-20℃含EDTA组效果显著优于其他组。3)对于砂质壳类有孔虫,Guanidine裂解液法对其DNA的提取效能最好。在分子多样性研究部分,将经过优化的有孔虫经典分子生物学方法运用到高通量测序的前期实验研究中,以有孔虫SSU rDNA 3’端的一段高变区为标记基因,对5月份至10月份采自青岛湾潮间带的沉积物样品进行高通量测序,研究有孔虫分子多样性的月变动情况及与环境因子(温度、盐度、pH)之间的关系。分子多样性研究部分,通过高通量测序,共得到506 251条Tags,聚合为1527个OUT(Operational Taxonomic Units)。初期分析结果表明,这些OTUs主要为目水平的Rotaliida和Miliolida,青岛湾潮间带沉积物中有孔虫群落的分子多样性在七月(夏季)最高,九月、十月(秋季)次之,五月(在春季)最低;pH是影响底栖有孔虫物种丰富度的主要环境因素,相对丰度最高的五个属中,钙质玻璃质壳类有孔虫Ammonia,Epistominella,Operculina,Bulimina四个属的相对丰度变化趋势均与pH呈正相关,而另一砂质壳类有孔虫Textularia属的相对丰度与pH呈负相关。本论文给出了分别适用于玻璃质壳类、瓷质壳类和砂质壳类底栖有孔虫的DNA提取、扩增和保存的优化方案,将为有孔虫分子鉴定工作的开展提供实用的技术方案。此外,本研究摸索出了一套运用高通量测序技术调查青岛湾潮间带底栖有孔虫的分子多样性的方法,并与环境关系进行了分析和讨论。
其他文献
陀螺仪是惯性导航系统的核心器件,陀螺漂移(包括常值漂移和随机漂移)影响着陀螺仪的工作精度。简要介绍了PC/104总线,在此基础上设计了陀螺漂移性能预测系统,分析了各个模块的作用
文章从企业社会责任视角构建了零售公司品牌权益驱动模型,并以消费者为调查样本,采用结构方法模型进行实证分析。结果表明,零售公司品牌权益由零售公司品牌质量、品牌信任、
在防空作战中,战场态势的分析非常重要,它是辅助决策的基础.针对战场态势的问题,以集对分析的同异反联系度为基础,构造了战场态势的分析模型,进行了深入探讨.最后,通过实例计
2004年5月-2007年1月,我们收治13例口腔癌患者,均采用自体游离皮瓣移植修复口腔癌术后软组织缺损,经精心护理,效果满意。现将围术期护理体会报告如下。
氨具有载氢密度高、储存运输较氢方便、完全燃烧只产生水和氮气、且合成技术成熟等优点,因此以氨为燃料或以氨载氢的能源系统被认为是一种具有发展前景的未来能源系统。氢与
《英语课程标准》(2011年版)明确提出:英语课程承担着培养学生基本英语素养和发展学生思维能力的任务.在英语阅读教学中,教师应立足教材,以生为本,运用有效的教学活动来使学生学
数学是一门抽象性、逻辑性、严密性极强的学科,而小学低年级学生的思维特点是以形象思维为主要形式,对于具体形象的事物容易理解和接受。所以,我们在教学中要充分利用直观教
钢箱梁具有拼装快、自质量轻、跨度大、承载能力高、便于维修等特点,是高速铁路桥梁工程中为跨越既有线、减少运输干扰而独设的一种结构。新建合福铁路站前工程一标蒙城北路特
随着现代科学技术的发展,尤其是干细胞研究的不断深入,通过输注干细胞抗衰老,是目前最为有效的抗衰老治疗手段。1998年,美国《科学》杂志将干细胞的研究成果列在十大科学进展的首
目前,许多弹药、飞行器都需要采用滑翔增程技术.本文就导弹的滑翔弹道的计算采用一种简化算法,适用于飞行情况的最初估算.经实例计算,证明该方法简单实用.