摘要：跳虫又称粘管虫，是弹尾纲动物的俗称。作为三大土壤动物（线虫、螨、跳虫）之一，跳虫广泛分布于各种陆生环境，并在土壤节肢动物中有着独特的分类学意义。本课题以线粒体COI基因作为分子标记，结合DNA条形码和第二代测序技术对5种跳虫的混合样本进行物种鉴定的初步研究，利用相关生物学软件对数据进行处理分析，最终宏条码技术检测出了全部跳虫。本实验对DNA宏条形码技术在跳虫中应用的可能性进行了初步探讨，并为今后土壤生物多样性、物种监测、食性分析等相关研究提供了思路和技术路线。82392

毕业论文关键词：跳虫；宏条形码技术；条形码技术；第二代测序；生物多样性

Preliminary study on Metabarcoding Application in Springtails

Abstract： Collembola is commonly known as springtails, which are also called collembolans。 As one of three major soil animals (nematoids, mites, springtails), springtails are widely distributed in terrestrial habitat all over the world。 In this study, mitochondrial COI fragment was chosen as the molecular marker; the detection of five collembolan species was studied by a method coupled DNA barcoding with the next generation sequencing technology (DNA metabarcoding)。 In addition, we analyzed the raw data by using bioinformatic tools and finally detected all five species。 This study preliminarily discussed the possibility of the application of DNA metabarcoding, and provided some ideas for further investigation of soil biopersity, species monitoring and diet analyses in the future。

Key words: springtails; DNA metabarcoding; DNA barcoding; next generation sequencing; biopersity

目  录

摘要1

关键词1

Abstract1

Key words1

引言1

1材料与方法2

1。1实验材料 2

1。2实验仪器与试剂 2

1。2。1实验仪器2

1。2。2实验试剂2

1。3实验步骤3

1。3。1 DNA的单样提取3

1。3。2 PCR扩增3

1。3。3 电泳及常规测序3

1。3。4 形态学数据的获取4

1。3。5 DNA的混合提取4

1。3。6 PCR扩增4

1。3。7 电泳及高通量测序4

2 数据处理与分析4

2。1 系统、软件及数据库4

2。1。1 系统4

2。1。2 软件5

2。1。3 数据库5

2。2 数据处理5

2。2。1 单样DNA序列拼接5

2。2。2 混池DNA序列引物接头的剪切5

2。2。3 质量控制5

2。2。4 OTU聚类7

2。2。5 分类学注释7

3 结果与分析 8

3。1 PCR产物电泳检测8

3。2 OUT的聚类及代表序列的选取8

3。3 物种组成分析10

4 讨论11

致谢11

参考文献13

图1 琼脂糖凝胶电泳检测结果8

图2 体长与有效序列数目关系8

表1 单样DNA PCR所用分子标记、引物、文献来源3

表2 本实验所用样本的分类学资料4

表3 混池DNA PCR所用分子标记、引物、文献来源4

表4 多种距离阈值聚类结果8

表5 90%阈值下各OTU聚类结果8

表6 95%阈值下各OTU聚类结果9

表7 97%阈值下各OTU聚类结果9

表8 实验材料体长及平均有效数列数目9

表9 相似度阈值为90%时的物种组成结果10

表10 相似度阈值为95%时的物种组成结果10

表11相似度阈值为97%时的物种组成结果11

跳虫的宏条形码技术应用初探

引言

跳虫（springtails），又称粘管虫，是弹尾纲（Collembola）动物的俗称。它广泛分布于各种陆生环境，其种类和数量都很丰富，是三大土壤动物（线虫、螨、跳虫）之一。它不仅能直接分解腐败植物，也能间接影响真菌的分布和生长，是土壤中最重要的功能类群之一[1]。因此，将跳虫作为土壤动物的模式物种，对其进行准确物种鉴定是研究和利用生物多样性的前提。常规物种鉴定需要建立在形态学特征的基础上，不仅需要拥有丰富经验的分类学家，还需要耗费大量的时间精力，但往往并不一定能将所有物种鉴定到种的水平[2]。除此之外，生物的表型可塑性、隐种的存在以及个别物种在胚后发育不同时期存在的形态学差异也会导致鉴定错误。以上这些局限性说明了单纯依靠形态学对物种进行鉴定的困难，迫切需要新的方法思路改善目前物种的分类鉴定状况[3]。论文网