淡水蓝藻华的高分辨率成像颗粒分析

简介

在这里，我们报告了一种基于FlowCam应用方法的开发，该方法可以及时提供高分类分辨率和准确的细胞计数数据(例如每周50个样本)，以提供全省50-60个湖泊海滩的艾伯塔省卫生服务蓝藻监测网络……我们比较了通过使用FlowCam与标准光学显微镜方法产生的蓝藻细菌总数和更精细的分类细胞计数。

FlowCam使用方法

所有使用FlowCam和光学显微镜进行的分类学分析都是由同一分类学家(M.D. Graham)完成的。首先，格雷厄姆使用标准光学显微镜进行了初始(样本)检查……为了定性地确定一般分类组成[和最大粒径，以告知流池的选择]…然后，样本被分类枚举[使用]一种改进的Utermöhl技术……FlowCam的50 μm深流通池具有x20的目标最大分类分辨率，但仅适用于直径小于50 μm的物体检测，并且需要更长的运行时间。我们没有通过筛分致密样品来稀释或分级，以避免费时的额外样品处理和潜在的处理错误的引入……我们偶尔观察到蓝藻细胞粘附在…流通池(我们使用Lugol溶液进行了修复)……然后，每个Lugol保存的样品以0.02 mL min-1的流速通过50 μm深流池，并使用x20物镜进行分析。使用相关和对应分析确定了光学显微镜和基于FlowCam的蓝藻细胞计数之间的一致性。

结果与结论

一般来说，使用配备了x20物镜[和50 μm流池]的FlowCam可以对属级和通常是种级进行分类鉴定，因此大约相当于使用x63物镜进行的光学显微镜…[带有x20物镜的FlowCam]还能够检测更小的picocyanobacteria(直径2-5 μm)。

活水样和保存水样的总[FlowCam]蓝藻细胞计数……显示出显著的正相关....Lugol保存的样本倾向于产生更高的蓝藻丰度估计[相对于活样本]。

x20 FlowCam物镜“估算出的细胞密度是×10物镜的四倍……

更好的图像分辨率……有助于最大限度地检测和分类鉴定蓝藻细菌……[H]较高的总细胞计数和较高的物种丰富度主要归因于检测到细胞直径小于5 μm的较小属，如Cyanodictyon, Merismopedia和Synechococcus。

基于光学显微镜和FlowCam的总蓝藻细胞计数显示出显著的正相关……主要蓝藻类群(Anabaena spp.，微囊藻spp.和Aphanizomenon spp.)的总细胞计数……[和]微囊藻。”相比之下，“使用FlowCam常常低估了幻影虫的总细胞计数[图5]……使用FlowCam或光学显微镜进行的总蓝藻计数和物种水平的细胞计数显示出强烈的一致性，证明了来自相对更节省时间的数字流式细胞术方法的蓝藻计数的可靠性。

不幸的是，由于几个具有挑战性的因素，包括它们相对较小的细胞大小、多态性和缺乏分类学诊断性生殖结构，使用VisualSpreadsheet中的自动分类，准确的物种级别识别仍然是一项正在进行的工作……[I]样品中多个共存蓝藻的干扰也会妨碍某些类群的检测和枚举……[W]我们强烈认为，在使用FlowCam对水样中的蓝藻细胞进行枚举时，补充使用光学显微镜对QA/QC保证是必不可少的……尽管如此，……FlowCam极大地缓解了操作员的疲劳，……缩短了周转时间，提高了样本枚举的吞吐量(例如，每周50个样本，而不是15个)……最重要的是，我们的比较调查……强调使用FlowCam可以通过以同样可靠但更及时的方式向最终用户提供数据，从而促进的湖泊监测频率。