2022-09-23
追蹤有害藻（HAB）生長
準確(que)地確(que)定集(ji)群(qun)和絲狀藍藻(zao)的細胞計(ji)數，如微囊藻(zao)和魚腥藻(zao)是監測潛在毒性藍藻(zao)的關鍵。傳統的方(fang)法(fa)，包(bao)括手(shou)工顯(xian)微鏡檢查，耗時、繁瑣、容易出錯、難以驗證。
在2017年3月的《有害藻類》雜志上，來自加州水資源部門的科學家描述了他們如何使用FlowCam®估計微囊藻(zao)的細胞豐度(du)。這(zhe)個(ge)技術簡報解釋(shi)了他(ta)們(men)的方法，也適用于絲(si)狀藍(lan)藻(zao)。
圖1。集群藻類(微囊藻)和絲狀藻類(Anabaena)可以使用FlowCam及其分析軟件VisualSpreadsheet®枚舉。每張圖片下方標注菌落面積(ABD) (μm2)。
樣品采集與(yu)制備(bei)
以下節選自Lehman et al.(2017)，《2014年嚴重干(gan)旱對舊(jiu)金山河口微囊藻爆發的(de)(de)影響》，《有害藻類63:94-1208》，描述(shu)了他們樣品的(de)(de)收集和(he)制備。
用Lugol溶液保存所要(yao)測(ce)定(ding)生(sheng)物體(ti)積的微(wei)囊(nang)藻(zao)的兩個樣(yang)品(>75 μm粒徑(jing))。微(wei)囊(nang)菌落的生(sheng)物體(ti)積是使用FlowCam數字成(cheng)像(xiang)流式(shi)細胞儀(Fluid imaging Technologies；Sieracki et al.，1998)檢測(ce)獲得(de)Area (ABD)。為(wei)了(le)更方(fang)便地測(ce)量(liang)集(ji)群藻(zao)的生(sheng)物體(ti)積，將樣(yang)品分成(cheng)直徑(jing)<300>300μm樣(yang)品在2倍放大下(xia)分析。基于FlowCam測(ce)量(liang)的細胞豐度結(jie)果與顯(xian)微(wei)分析的結(jie)果密(mi)切相關(r=0.88,p<0.01)。
采用(yong)0.3m深(shen)度的(de)(de)全水(未處理)樣(yang)品，測定了(le)次地表水中浮游植物和藍藻的(de)(de)生(sheng)物體積和分類組成(>10 μm粒(li)徑分數)。這些樣(yang)本保存在(zai)(zai)4℃，并在(zai)(zai)FlowCam數字成像(xiang)流式細胞(bao)儀上保存1到3小時。FlowCam安裝了(le)一個熒光觸發器，可以從碎(sui)屑中分離活的(de)(de)浮游植物(Sieracki et al.，1998)。將(jiang)樣(yang)品置于(yu)100 mL在(zai)(zai)10分鐘內通(tong)過流通(tong)池中，采用(yong)10倍(bei)放(fang)大1，以此獲得細胞(bao)的(de)(de)數字圖(tu)像(xiang)。
計(ji)算細胞密度(du)：集群藻類
Lehman等人使用以(yi)下方法計算了含有集群微囊(nang)藻樣品的細胞密度(細胞/mL)。
首先，測定微囊藻菌(jun)落中單(dan)個細胞的平均面積。從VisualSpreadsheet列表文件中選擇集群(圖(tu)2)，用VisualSpreadsheet計算菌(jun)落的面積(Area, ABD)除以圖(tu)像中人工計數的細胞數(圖(tu)2)。
圖2。微囊藻集群在VisualSpreadsheet軟件中顯示的圖像。圖下標注了每個集群的面積(ABD) (μm2)。下面的計算中使用了綠色突出顯示的菌落圖像。人工計數顯示，每個高亮集群從左到右分別有4、6、13和28個微囊細胞。
在(zai)列表(LST)文件(jian)(jian)中分離出微(wei)囊藻后，將該文件(jian)(jian)導(dao)出至Excel，作為分類總(zong)結(jie)報告。在(zai)Excel單元格(ge)中輸入以下公式，計算樣本的平均細胞密度(du):
計算(suan)細胞密度(du)：絲狀藻類
計(ji)算(suan)(suan)集群藻(zao)(zao)細(xi)胞(bao)密度的方(fang)法也可用于計(ji)算(suan)(suan)絲狀藍藻(zao)(zao)(包(bao)括魚腥(xing)藻(zao)(zao)的細(xi)胞(bao)密度。
為(wei)了(le)確定單個細(xi)胞的面(mian)積(ABD)，將(jiang)魚腥藻絲的面(mian)積(ABD)除以(yi)圖(tu)像中細(xi)胞的數量。
利用VisualSpreadsheet文件中的圖像(圖3)，確定Anabaena細胞的平均面積(ABD)為48 μm2。
在(zai)VisualSpreadsheet列表(LST)文件(jian)中(zhong)篩分出(chu)魚腥(xing)藻之后，數(shu)據(ju)被導出(chu)到(dao)(dao)Excel中(zhong)，作為分類總結報告(gao)。將如下公式輸入到(dao)(dao)Excel細胞(bao)中(zhong)，計算絲狀藻樣本(ben)的細胞(bao)密度:
圖3。VisualSpreadsheet顯示出的魚腥藻圖像。每張圖片下方標注了整個絲狀藻類的面積(ABD) (μm2)。選取這些圖像來計算單個細胞的平均面積(ABD)。
細胞豐(feng)度(du)被用來(lai)追蹤藻華生長。使用上述方法，FlowCam可以用來(lai)計算集群或絲狀(zhuang)藍藻藻華的細胞豐(feng)度(du)。
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