Name: 海水采样和收集 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2009-06-17T19:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 23 s
Description: 学习使用Go-Flow和Kin采样器进行海水采集与处理，用于生物量浓缩、核酸纯化和细胞计数等下游分析。该方法为海洋微生物学和生态系统研究提供可靠的样品制备流程。

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我们感谢加拿大创新基金会、不列颠哥伦比亚知识发展基金以及加拿大自然科学与工程研究理事会（NSERC）对近海和开阔大洋低氧区域持续研究工作的支持。此外，D.A.W. 获得了来自 NSERC、Killam 以及由 TULA 基金会资助的微生物多样性与进化研究中心提供的博士后奖学金支持。

第1部分：水样采集
<ol>
<li>为每次采样投掷分配相应的深度。</li>
<li>确定当前投掷需要采样的深度以及需采集的总水量。</li>
<li>确保 Go-Flo 瓶和 Niskin 瓶处于打开状态，且其阀门和出水口处于关闭状态。</li>
<li>将 CTD 安装在绳索底部并下放至水中。</li>
<li>在 CTD 之后，将用于最深采样深度的瓶子安装到绳索上；确保绳索正确安装在支架内，并拧紧螺丝。</li>
<li>在下放前，为每个瓶子（最深的那个除外）安装触发器（messenger）。</li>
<li>将绳索下放到第一个深度与下一个深度之间的距离，然后安装另一个瓶子。需要注意的是，对于需要收集 20 L 水样用于过滤的深度，应连续安装两个 12 L 的瓶子，间隔约 0.75 m。</li>
<li>当所有瓶子都安装到绳索上后，将绳索下放到目标深度，并等待 2 分钟。</li>
<li>释放一个触发器（messenger），并等待几分钟，以确保所有瓶子均已关闭。</li>
<li>收回绳索，并在瓶子升至甲板架时依次卸下。</li>
<li>对于需要 20 L 水样用于 DNA 和 RNA 分析的深度，采集两个 Niskin 瓶。其中一个瓶子用于采集化学参数样品（见下文），另一个则排入大容量容器（carboy）中。立即从第二个 Niskin 瓶中采集 RNA 样品。第一个瓶子的剩余水样也排入该容器中，以获得约 20 L 的最终体积。对于低分辨率样品，仅需预留 1 L 水样，用无菌 Nalgene 瓶进行过滤。</li>
</ol>
第二部分：气体样品采集
<ol>
<li>如果需要采集氧气样品，则应首先进行采集。</li>
<li>将一段细管连接到Niskin/Go-Flo采水器的旋塞上，细管的另一端插入玻璃血清瓶中。</li>
<li>用待测水样冲洗血清瓶3次，然后将瓶子完全充满，确保无气泡存在。</li>
<li>加入50μl氯化汞（HgCl2），加样方式应避免向样品中引入气泡。</li>
<li>用橡胶塞密封瓶子后，再用铝盖压紧封口，随后将样品瓶置于装有冰的冷藏箱中保存。</li>
</ol>
第3部分：营养样品采集
<ol>
<li>60毫升注射器用样品水冲洗，再加入(0.2 &mu;m) 将acrodisc串联连接，并推动部分水通过该装置。</li>
<li>用约10 ml过滤水将聚乙烯瓶冲洗3次（冲洗时振荡瓶子）。</li>
<li>过滤后的样品水被加入到瓶子中，约 &frac34; 完整。</li>
<li>样品在冷藏箱中置于冰上保存。</li>
</ol>
第4部分：氨气样品采集
<ol>
<li>用样品水冲洗样品管。</li>
<li>用样品水将样品管完全充满。</li>
<li>使用10ml移液器取出5ml样品水；弃去管中剩余的水，将移液器吸头中的5ml样品水重新注入样品管中。</li>
<li>当所有深度的样品采集完毕后，向每支试管中加入7.5ml铵工作试剂。</li>
</ol>
第5部分：细胞计数的样品采集
<ol><li>将一个预先标记的50 ml Falcon离心管（内含5.4 ml 37%甲醛）加液至管顶，使终浓度为4%。操作时注意避免溢出。</li></ol>
第6部分：用于硫化氢测量的样品采集
<ol>
<li>将预标记的 50 ml Falcon 管中装满 20% 的乙酸锌（Zn(O2CCH3)2），注意不要洒出。</li>
</ol>
第7部分：小体积收集用于生物量浓度测定
<ol>
<li>将1升的瓶子装满至瓶口。</li>
</ol>
第8部分：用于生物量浓缩的大体积收集
<ol>
<li>装满20升大瓶。</li>
</ol>
第9部分：代表性结果
海水采样的最终结果包括约12个溶解氧样品、32至48个气体样品、16个营养盐样品、32个铵根样品、16个硫化氢样品、16个用于细胞计数的样品、6个20升大瓶、16个1升瓶，以及4个含有用RNA later保存的微生物生物量的Sterivex 0.22μm滤器。

<ol><li>Cline, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spectrophotometric+determination+of+hydrogen+sulfide+in+natural+waters%5BTitle%5D)+AND+%22Limnology+%26+Oceanography%22%5BJournal%5D)">Spectrophotometric determination of hydrogen sulfide in natural waters.</a> Limnology & Oceanography. 14, 454-458 (1969).</li>
<li>Holmes, R. M., Aminot, A., Kerouel, R., Hooker, B. A., Peterson, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+and+precise+method+for+measuring+ammonium+in+marine+and+freshwater+ecosystems%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Journal+of+fisheries+and+Aquatic+Science%22%5BJournal%5D)">A simple and precise method for measuring ammonium in marine and freshwater ecosystems.</a> Canadian Journal of fisheries and Aquatic Science. 56, 1801-1808 (1999).</li>
</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

总体而言，此类采样需要大量的准备工作和规划，因此请在出发前预留两天时间整理物品，返回后预留一天时间进行清理。一般情况下，切勿让盐水接触蠕动泵或用于运输野外设备的铝制Zarges箱。妥善使用设备，它们将在未来长时间内保持良好性能。

<table><tbody><tr><td>20 L 塑料大瓶</td><td></td><td>Fisher Scientific</td><td>02-960-15</td><td></td></tr><tr><td>3/8&quot; Tygon 管</td><td></td><td>Cole-Parmer</td><td>06429-36</td><td></td></tr><tr><td>Sterivex 滤器</td><td></td><td>Fisher Scientific</td><td>SVG010RS</td><td></td></tr><tr><td>预过滤器外壳装置</td><td></td><td>AMD</td><td>501200</td><td></td></tr><tr><td>Luer 接头</td><td></td><td>Cole-Parmer</td><td>31507-27</td><td></td></tr><tr><td>1/4&quot; Tygon 软管</td><td></td><td>Cole-Parmer</td><td>06429-24</td><td></td></tr><tr><td>1/4&quot; Tygon 软管</td><td></td><td>Cole-Parmer</td><td>06429-24</td><td></td></tr><tr><td>1/4&quot; Tygon 软管</td><td></td><td>Cole-Parmer</td><td>06429-24</td><td></td></tr><tr><td>50 ml 塑料离心管</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>玻璃血清瓶</td><td></td><td></td><td></td><td>玻璃样品采集</td></tr><tr><td>玻璃血清瓶用隔垫和铝盖</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>手动压盖器</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>20–200 µl 移液器及吸头</td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>玻璃试管</td><td></td><td></td><td></td><td>铵样品采集</td></tr><tr><td>30 ml 塑料瓶</td><td></td><td></td><td></td><td>营养盐样品采集</td></tr><tr><td>Acrodisc 滤器</td><td></td><td>EMD Millipore</td><td></td><td></td></tr><tr><td>5 ml 离心管</td><td></td><td></td><td></td><td>亚硝酸盐样品采集</td></tr><tr><td>37% 甲醛</td><td>试剂</td><td></td><td></td><td>用于细胞计数样品</td></tr><tr><td>20% 乙酸锌</td><td>试剂</td><td></td><td></td><td>用于硫化物样品</td></tr><tr><td>氯化汞</td><td>试剂</td><td></td><td></td><td>用于气体样品</td></tr><tr><td>milliQ 水</td><td>试剂</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>铵工作试剂</td><td>试剂</td><td></td><td></td><td>硼酸缓冲液、亚硫酸钠、邻苯二甲醛</td></tr><tr><td>磺胺酸</td><td>试剂</td><td></td><td></td><td>5 g 溶于 450 ml 水和 50 ml 盐酸</td></tr><tr><td>N-(1-萘基)-乙二胺二盐酸盐溶液</td><td>试剂</td><td></td><td></td><td>0.5 g 溶于 500 ml 水</td></tr></tbody></table>

海水采样与收集

Seawater Sampling and Collection

本视频记录了采集近海海水样品并进行后续多种分析处理的方法，包括生物量浓缩、核酸纯化、细胞丰度测定、营养盐及痕量气体分析等。本次演示的样品采自位于萨尼奇湾运行的 HMS John Strickland 号甲板。采样使用配备多功能绞车和缆线系统的 A 型架吊机，结合 Niskin 或 Go-Flo 水样采集瓶进行。同时利用电导率、温度和深度（CTD）传感器对底层水体进行监测。为尽量减少气体逸出，优先采集痕量气体样品，随后测定营养盐、水体化学参数和细胞数量。最后采集用于生物量过滤的水样。单次采样作业的设备架设与采集时间约为 1.5 小时，最大采样深度为 215 米。因此，完成本视频所述系列采样通常需要总计约 6 小时。

本视频记录了采集近海海水样品并对其进行处理的方法，以用于多种后续应用，包括生物量浓缩、核酸纯化、细胞丰度、营养盐和痕量气体分析。

本视频记录了采集近海海水样本并对其进行处理以用于多种后续应用（包括生物量分析……）的方法。

大家好，我是来自不列颠哥伦比亚大学微生物学与免疫学系Stephen Hallam实验室的Elena Kova。今天我们将向您展示一种用于采集海水以进行物理、化学和生物分析的实验方法。我们实验室使用该方法来研究海洋水体的海洋学参数。下面我们开始。首先，确定每个剖面的采样次数及每次采样的深度，然后选定需要采集的深度，并确定当前剖面需收集的总采样体积。确保“go flow”和“kin water”采样装置处于开启状态，且所有阀门和旋塞均处于关闭状态。将CTD连接到绳索末端，并将其下放至剖面的最深水深处。在CTD之后立即将采样装置连接到绳索上。确保绳索已正确安装在装置支架内，并拧紧固定螺丝。在将采样设备下放至水中之前，除最深采样深度外，每个设备上均需连接一个配重 messenger。下放绳索，到达第一个指定深度后，继续下放至下一个深度间隔，然后安装另一个采样装置。请注意，在需要采集大体积水样的深度区间，连续装载两个12升的采样瓶，两者间距约为0.75米。所有设备入水后，将绳索下放至最深深度，静置两分钟。随后投放 messenger（触发器），依次触发各设备进入关闭状态。等待数分钟后，开始回收绳索。为确保所有设备均已关闭，将缆线收回，并在每个设备出水后将其卸至甲板上。对于需要大量样品以进行蛋白质、DNA 或 RNA 纯化的深度采样，可串联使用两个采样装置。从其中一个瓶子中立即收集 RNA，并在船上进行过滤。在对另一瓶中的化学物质和营养物取样后，将剩余的水排入车辆中，最终体积为20升。对于低体积样品，需预留1升水用于在无菌Nalgene瓶中进行过滤。通常，从16个深度间隔采集的低体积样品为16个1升样品，而6个20升样品则作为高体积样品采集。采集气体样品时，务必同时采集氧气和痕量气体样品。首先，将一段细软管连接到采水装置的旋塞上，然后将软管的另一端插入密封的血清瓶中。用待测水样冲洗血清瓶三次，然后装满水样至溢出，确保无气泡存在。向血清瓶中加入50 µL氯化汞。注意避免将气泡引入样品中。用橡胶塞密封血清瓶，再用铝帽压紧，随后置于冰上保存，用于收集样品以测定硝酸盐、磷酸盐和硅酸盐等营养盐。首先用样品水冲洗一支60 cc的注射器，然后在线连接一个0.2微米的Acro Disc滤器。推动约两毫升水通过注射器，以冲洗滤膜。用约10毫升滤过水将聚乙烯瓶冲洗三次。冲洗时摇动瓶子，然后将过滤后的样品水加入瓶中，至约四分之三满。将样品置于冰上保存。排空远端水的收集管，用于收集氨测定所需的样品。首先用样品水彻底冲洗收集管，然后将样品水完全排空。取一个10 ml量筒，用样品水冲洗后，加入5 ml样品水，倒出量筒中多余的样品水，仅保留5 ml，再将这5 ml样品水重新加入已倒空的量筒中。采集所有深度的样品后，向每个试管中加入 7.5 ml 铵工作试剂。为进行细胞计数而采集样品时，将预标记的 50 ml Falcon 管加样至 50 ml 刻度线，该管中已含有 5.4 ml 37% 甲醛，最终甲醛浓度为 4%。注意不要使试管溢出。将样品置于冰上保存以完成样品采集。用于硫化氢测量。将预标记的 50 mL Falcon 管加满，管内含有 3 mL 20% 乙酸锌。注意不要溢出管外。将样品置于冰上以收集小体积样品，用于生物量浓度测定。对于大量样品的生物量浓度测定，使用一升的Nalgene瓶装满至瓶口以收集大体积样品。将20升的容器装满至顶部。海水采样的最终结果约为32至48个气体样品，32个铵盐样品。16 个硫化氢样品。16 个用于细胞计数的样品。六个 20 升汽车，16 个一升瓶和四个 Sterex。含有微生物生物量的 2.2 微米滤膜被保存以备后续 RNA 提取。我们刚刚演示了如何采集不同类型的水样用于生化分析。这需要大量的准备工作和周密的计划。因此，请在出发前预留两天时间整理物品，返回后预留一天时间进行清理。切勿让盐水接触佩拉尔特泵或用于运输野外设备的铝制扎戈箱。妥善维护设备，它将在未来很长一段时间内良好运行。以上就是全部内容。感谢观看，祝您的实验顺利成功。

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