用FlowCam進行集群和絲狀藍藻的細胞計數(shù):方法和案例研究
追蹤有害藻(HAB)生長
準確地確定集群和絲狀藍藻的細胞計數(shù),如微囊藻和魚腥藻是監(jiān)測潛在毒性藍藻的關(guān)鍵,。傳統(tǒng)的方法,包括手工顯微鏡檢查,,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?nèi)绾问褂肍lowCam®估計微囊藻的細胞豐度,。這個技術(shù)簡報解釋了他們的方法,也適用于絲狀藍藻,。
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),。
樣品采集與制備
以下節(jié)選自Lehman et al.(2017),,《2014年嚴重干旱對舊金山河口微囊藻爆發(fā)的影響》,《有害藻類63:94-1208》,,描述了他們樣品的收集和制備,。
用Lugol溶液保存所要測定生物體積的微囊藻的兩個樣品(>75 μm粒徑)。微囊菌落的生物體積是使用FlowCam數(shù)字成像流式細胞儀(Fluid imaging Technologies,;Sieracki et al.,1998)檢測獲得Area (ABD),。為了更方便地測量集群藻的生物體積,,將樣品分成直徑<300>300μm樣品在2倍放大下分析?;贔lowCam測量的細胞豐度結(jié)果與顯微分析的結(jié)果密切相關(guān)(r=0.88,p<0.01),。
采用0.3m深度的全水(未處理)樣品,測定了次地表水中浮游植物和藍藻的生物體積和分類組成(>10 μm粒徑分數(shù)),。這些樣本保存在4℃,,并在FlowCam數(shù)字成像流式細胞儀上保存1到3小時,。FlowCam安裝了一個熒光觸發(fā)器,可以從碎屑中分離活的浮游植物(Sieracki et al.,,1998),。將樣品置于100 mL在10分鐘內(nèi)通過流通池中,采用10倍放大1,,以此獲得細胞的數(shù)字圖像,。
計算細胞密度:集群藻類
Lehman等人使用以下方法計算了含有集群微囊藻樣品的細胞密度(細胞/mL)。
首先,,測定微囊藻菌落中單個細胞的平均面積,。從VisualSpreadsheet列表文件中選擇集群(圖2),用VisualSpreadsheet計算菌落的面積(Area, ABD)除以圖像中人工計數(shù)的細胞數(shù)(圖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(shù)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。
在列表(LST)文件中分離出微囊藻后,,將該文件導出至Excel,,作為分類總結(jié)報告。在Excel單元格中輸入以下公式,,計算樣本的平均細胞密度:
計算細胞密度:絲狀藻類
計算集群藻細胞密度的方法也可用于計算絲狀藍藻(包括魚腥藻的細胞密度,。
為了確定單個細胞的面積(ABD),將魚腥藻絲的面積(ABD)除以圖像中細胞的數(shù)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VisualSpreadsheet列表(LST)文件中篩分出魚腥藻之后,,數(shù)據(jù)被導出到Excel中,,作為分類總結(jié)報告。將如下公式輸入到Excel細胞中,,計算絲狀藻樣本的細胞密度:
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),。
細胞豐度被用來追蹤藻華生長。使用上述方法,,F(xiàn)lowCam可以用來計算集群或絲狀藍藻藻華的細胞豐度,。
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