2021年9月17日
这是一个前所未有的炎热和藻类失控的夏天。在美国数百个海滩、湖泊和河流中，北加利福尼亚州亨斯利湖（Hensley Lake）的这样一个标志向公众致意：“水中可能存在有害藻类。”
虽然被称为蓝藻细菌的蓝绿藻自然存在于水中，但当它们脆弱的生态平衡被破坏时，它们就会变得危险，它们会失控地繁殖出能产生毒素的藻华，对人、宠物和牲畜有害。
这正是藻类生物学家杰姆·史密斯博士决心预防的公共卫生突发事件。她和同事们在学校度过了夏天南加州海岸水研究项目一个公共机构，负责监测该地区的水生系统，试图在藻类繁殖之前赶在藻类种群的前面。从6月到9月，她和她的团队每隔一周就驾驶皮划艇或昏暗的船只到洛杉矶和文图拉县三个未公开的淡水湖中央采集水样。
然而，与以往的许多考察不同，史密斯的团队获得了一种工具，可以改变公共卫生官员跟踪有毒藻类爆发的方式：基因测序。在将样本运回海岸后，研究小组对样本进行过滤和保存，以便更好地了解蓝藻群落，蓝藻是一种单细胞生物，在温暖的温度和营养丰富的水域中进行光合作用并茁壮成长。随后提取样本，然后将DNA运送至实验室Laragen Inc .)在卡尔弗市，《光明会》在那里播出MiSeq™系统. Laragen从各种来源（包括环境样本）提供经验证和快速的16S/18S/ITS宏基因组测序。
深潜
去年，该团队专注于研究该地区17个湖泊的蓝藻多样性。yobet亚洲但今年，他们对三个湖泊进行了深入调查，其中一个是天然湖泊，另两个是被频繁使用的城市湖泊，以深入了解这些湖泊在夏季的活动情况，因为夏季的高温最有可能引发水华。“通过这种方式，我们将得到一个放大的视野，以看到蓝藻群落对整个娱乐旺季的环境条件的反应，”史密斯说，她的整个职业生涯都致力于研究藻类。(加州一家门户跟踪bloom事件。）
该项目也是一个测试，看看研究人员如何将DNA测序纳入他们的监测工作。在过去，研究人员依靠收集藻类，在显微镜下研究它，并推断水体的健康状况——这是一项昂贵的努力，需要花费数月时间。“现在我们有强大的工具来以不同的方式分析整个流域，”SCCWRP的资深科学家苏珊娜·塞洛克斯博士说。她正在为溪流创建一个藻类DNA参考库，这是使测序成为主流的更广泛努力的一部分。她说:“我们将能够更频繁地对网站进行采样，速度更快，成本更低。”“我们可以提供一种工具，湖泊管理者可以使用它来检测较低的藻类浓度，避免它们造成问题。”
SCCWRP的另一项以藻类为重点的倡议涉及与斯克里普斯海洋学研究所和蒙特利湾水族馆研究所的合作。斯克里普斯获得了490万美元的拨款由美国国家海洋和大气管理局（NOAA）负责研究太平洋致命藻华的原因。在世界其他地方，藻类研究人员正越来越多地使用DNA测序和基因组学来了解从海洋藻类到海洋生物的一切古代的栖息地和光合作用的起源到蓝细菌的进化和气候变化的影响关于湖泊中的藻华。
在新闻中绽放
SCCWRP的研究人员的工作非常及时，也非常紧迫。去年，非营利组织环境工作组发布了一份汇报记录了5月至10月间美国各州(阿拉斯加除外)400多起有毒藻类爆发病例。到今年7月，新报告已经增加了46%，导致大规模警告或关闭受欢迎的娱乐场所。史密斯说，创纪录的高温(随着全球变暖的开始变得越来越普遍)、停滞不前的水加上不断增加的化肥使用——以及由此产生的径流为开花植物提供了养分——这些因素可能是导致开花植物数量上升的原因。
在水华期间，蓝藻可以释放多种不同的毒素，这些毒素可以导致一切从皮疹和呕吐到喉咙痛和瘫痪，再到接触过它的人。长期暴露与肝衰竭、癌症和心律失常等疾病有关。犹他州锡安国家公园的护林员警告去年，一名游客的哈士奇小狗因喝了维珍河北福克的水而被抓并死亡。
当公共卫生官员试图让公众关注有害藻类的风险时，Theroux正努力让科学家关注它。她跑的加州分子方法工作组这就是确定生成、分析和报告测序数据的最佳实践。到目前为止，共有60名成员，包括来自全国各地和加拿大的成员。她说：“当我们在2018年第一次创业时，西部有点荒芜。我们现在正齐心协力开发通用协议。”。例如，他们讨论了哪些引物和生物信息学包是首选的，以及策划DNA参考文库的想法。她说：“我们还希望DNA测序新手的参与，这样我们就可以获得关于如何让所有受众都能访问协议的反馈。”。
藻类管理的科学
获取更频繁的测序数据不仅有助于官员警告公众即将到来的水华。它还可以提供关于如何从一开始就预防这些疾病的宝贵信息。史密斯说：“当你了解了生物学，你就可以选择如何管理湖泊，以尽量减少水华的发生。”。水华管理策略多种多样，包括安装曝气器，保持水流动以阻止蓝藻生长，疏浚底部以减少营养源，或使用杀藻剂阻止其扩散。“第一步是更多地了解这些微妙的系统，”她说。“你不能管理你不知道的事情。”yobet亚洲
基因组学的使用不仅对于研究藻类水华的影响和潜在原因至关重要，而且对于帮助我们建立全球应对气候变化的恢复力战略也至关重要。
