微滴式数字PCR与显微镜计数法在波罗的海检测有害藻华物种Alexandrium pseudogonyaulax的比较研究

《Water》：Detection of the Toxic Marine Dinoflagellate Alexandrium pseudogonyaulax in Small-Volume Seawater Samples Using a ddPCR Assay for Environmental DNA at the Southern Baltic Sea Coast

Alexandrium pseudogonyaulax 是北欧水域中日益频发的一种有害藻华物种，因此对包括低丰度种群在内的可靠检测对于监测工作至关重要。本研究评估了微滴式数字PCR（ddPCR）在标准化的1升海水样本中检测A. pseudogonyaulax的效果，并将分子检测结果与显微镜细胞计数进行了比较。2021年6月至9月期间，在波罗的海南部的海利根达姆每周采集表层水样（共18个样本）。过滤1升海水后提取环境DNA，并通过ddPCR对A. pseudogonyaulax的28S rRNA基因拷贝数（GCN）进行定量。显微镜计数使用25毫升子样本进行，对应约40个细胞/升的检测限。分子检测与显微镜计数结果显示出明显的时间共变。在整个时间序列中，28S GCN的范围为3.8 × 10³ 至 9.93 × 10⁶ GCN/升。在五个采样日期，显微镜检测结果低于其检测限，而A. pseudogonyaulax DNA在3.8 × 10³ 至 3.19 × 10⁵ GCN/升范围内被持续检出。在显微镜可检测到细胞的样本中，GCN与细胞丰度之间呈正相关但无统计学显著性（斯皮尔曼ρ = 0.58，p = 0.077，n = 10）。野外来源的GCN/细胞估算值低于培养来源的值，表明不应将固定的转换系数应用于环境样本。总体而言，研究结果支持ddPCR作为显微镜检测的敏感补充方法，并表明标准化的1升样本能够在低丰度条件下进行物种特异性检测。在常规应用之前，需要进一步在不同地点、季节和分子靶标间进行验证。