有毒藻类大量繁殖的现象越来越频繁。测序可以帮助管理它们。

　　这个夏天出现了史无前例的高温和海藻疯长现象。在全美数以百计的海滩、湖泊和河流边，甲基化公众都看到了标语，就像加州北部亨斯利湖（Hensley Lake）边张贴的标语：“这片水域可能存在有害藻类。”

　　虽然蓝绿藻（即蓝藻）自然存在于水中，但当其脆弱的生态平衡被破坏时，它们就会变得危险并疯长，出现水华现象，产生毒素，危害人、宠物和牲畜。

　　这正是藻类生物学家Jayme Smith博士决心要阻止的公共卫生突发事件。她和南加州海岸带水研究项目的同事们一起度过了一个夏天，这是一个监测该地区水生系统的公共机构，试图阻止藻类爆发。从6月到9月，每隔一周，她和她的团队就会划着皮划艇或脏脏的小船前往洛杉矶和凡吐拉市三个未公开的淡水湖中央，收集水样。

　　摄影：Andrea D'Agosto

　　然而，与以往的许多探险不同的是，Smith的团队获得了一种可以改变公共卫生官员追踪藻华现象的工具，即基因测序。在将样本运送回岸上后，该团队过滤并保存样本，以更好地了解蓝藻群落。蓝藻是一种单细胞生物，能够进行光合作用，在温暖和营养丰富的水域中可快速繁殖。随后，提取样本中的DNA，送至位于卡尔弗城的Laragen Inc。并在Illumina MiSeq™系统上进行测序。Laragen公司可对各种来源的样本（包括环境样本）提供经过验证的快速16S/18S/ITS宏基因组测序服务。

　　深入探究

　　去年，该团队专注于研究该地区17个湖泊的蓝藻多样性。但今年，他们深入探究了其中的三个湖泊——一个是天然湖泊，两个是频繁使用的城市湖泊——以深入了解这些湖泊在夏季是如何变化的，夏季的高温最有可能引发水华。“这样我们就能看到蓝藻群落在整个活跃旺季对环境条件的反应，”Smith说，她的整个职业生涯都在研究藻类。（加州创建了一个门户网站来追踪报导水华事件。）

　　该项目也是一次试运行，看看研究人员如何将DNA测序纳入他们的监测工作中。在过去，研究人员依赖于收集藻类，在显微镜下研究它们，并对水体的健康状况进行推断——这一工作成本高昂且耗时数月。南加州海岸带水研究项目的高级研究员Susanna Theroux博士说：“现在我们有了强大的工具来以不同的方式分析整个流域。”作为使测序成为主流研究方法做出的大量努力的一部分，她正在为流域创建一个藻类DNA参考文库。她说：“我们将能够更频繁地在取样地进行取样，而且更快、成本更低。我们可以为湖泊管理者提供一种工具，在引发大规模问题之前检测出较低的藻类浓度。”