青岛近海球形棕囊藻的宏条形码分析

自1997年球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)赤潮首次在我国南海海域暴发以来,该赤潮在我国南海和渤海的多个海域频繁暴发,表明球形棕囊藻在我国海域的分布比较广泛.尽管如此,在此之前开展的分类和生态调查研究均未发现我国海域球形棕囊藻的存在.近年来基于分子标记扩增和高通量测序的宏条形码分析检测到了球形棕囊藻,显示出宏条形码分析对球形棕囊藻鉴定的优势.然而,由于包括球形棕囊藻在内的定鞭藻的18SrDNA序列具有较高的G(Guanine,鸟嘌呤)C(Cytosine,胞嘧啶)含量等特点,导致针对球形棕囊藻的宏条形码分析结果在很大程度上依赖分子标记的选择或PCR扩增引物的选择.以青岛栈桥海域样本为研究对象,评估了扩增通用分子标记18SrDNAV4的两套常用PCR引物(即Stoeck引物和Song引物)对球形棕囊藻的宏条形码分析结果的影响,并利用Song引物对青岛近海2021年冬季突发性球形棕囊藻赤潮样本开展了宏条形码分析.分析发现不同引物对定鞭藻门物种的分析结果具有显著影响.利用Stoeck引物的宏条形码分析没有获得任何对应的定鞭藻的ASV(amplicon sequence variant,扩增子序列变异);与此相比,利用Song引物的宏条形码分析鉴定了 76个定鞭藻ASVs,说明Song引物能够有效扩增定鞭藻的18S rDNA V4序列.利用Song引物对青岛栈桥海域2021年9月逐日样本展开的宏条形码分析发现了两个注释为球形棕囊藻的ASVs(ASV_2和ASV_6),表明青岛栈桥海域不仅存在球形棕囊藻,而且具有一定的遗传多样性.利用Song引物对青岛近海2021年冬季突发性球形棕囊藻赤潮样本的宏条形码分析也发现了ASV_2和ASV_6,并且发现这两种ASVs的相对丰度显示出不同的时间变化过程,表明它们代表了不同的球形棕囊藻株系.其中ASV 2代表的球形棕囊藻株系随着西海岸赤潮暴发呈现出先增加后减少的趋势,相对丰度较高,而ASV_6代表的球形棕囊藻株系变化幅度较小,相对丰度较低,表明ASV_2所代表的球形棕囊藻株系是青岛近海2021年冬季球形棕囊藻赤潮暴发过程中的主要贡献者.研究表明,引物的选择对基于常用分子标记18SrDNAV4展开的针对球形棕囊藻的宏条形码分析非常重要;选择合适的引物不仅可以有效跟踪球形棕囊藻和其他浮游植物,还能够区分和跟踪不同球形棕囊藻株系的动态变化过程.