熱帶西太平洋海區(qū)中上層海水及馬魯古海峽柱狀深海沉積物微生物群落多樣性研究.pdf

1、熱帶西太平洋海區(qū)中來源不同的水團(tuán)相匯集，表層及中層洋流復(fù)雜，其中北赤道流(NEC)流入該區(qū)域后分支成為向北的黑潮(Kuroshio)和向南的棉蘭老流(MC)，棉蘭老流向南繼續(xù)形成印尼貫穿流(ITF)，最終實(shí)現(xiàn)海水從太平洋到印度洋的輸送，這樣的洋流及水團(tuán)分布影響著該區(qū)域表層和中層海水以及成年累月沉降而成的海底沉積物的結(jié)構(gòu)。本文主要針對(duì)西太平洋海區(qū)洋流主流系的表層和中層兩個(gè)深度海水及馬魯古海峽單個(gè)柱狀深海沉積物表層和2m深處的微生物群落結(jié)構(gòu)

2、進(jìn)行分析。在西太平洋海區(qū)洋流主流系上選取10個(gè)站位水深5m和500m的20個(gè)樣品，通過高通量測(cè)序分析微生物基因組16S rRNA基因的V4可變區(qū)多樣性，以此探究此區(qū)域中不同站位兩個(gè)深度微生物群落結(jié)構(gòu)分布特點(diǎn)。在所有樣品中，變形菌門(Proteobacteria)的豐度均占主要優(yōu)勢(shì)，而表層5m樣品中受光照條件的影響使得變形菌門(Proteobacteria)和光合自養(yǎng)型的藍(lán)藻門(Cyanobacteria)成為共同優(yōu)勢(shì)類群;在500m深處

3、樣品中，泉古菌(Crenarchaeota)的豐度較高，成為第二高豐度值的類群;5m和500m深度的海水中有著截然不同的特征性的微生物群落結(jié)構(gòu)，而在不同地理位置的洋流及水團(tuán)的影響相比深度這一主要因素較微弱，而且未呈現(xiàn)出群落結(jié)構(gòu)規(guī)律性的變化;E121.5.12的微生物群落結(jié)構(gòu)與其他樣品差異較大，原因可能是由于其所處的地理位置上表層洋流對(duì)其產(chǎn)生的影響，E121.5站位位于巴士海峽，長期受到表層洋流黑潮與南海區(qū)域內(nèi)的環(huán)流的共同影響，使得該站位

4、表層的樣品中光合自養(yǎng)類的藍(lán)藻門類群并未出現(xiàn)高的豐度值，反而疣微菌門(Verrucomicrobia)的豐度值很高。大范圍內(nèi)的西太平海區(qū)表層和中層海水中微生物群落多樣性的分析對(duì)于掌握該區(qū)域微生物分布基本情況及進(jìn)一步推進(jìn)功能群落、微生物與環(huán)境關(guān)系的研究奠定了重要基礎(chǔ)。
　　沉積樣品取自西太平洋海區(qū)中的馬魯古海峽的1250米深處，此區(qū)域受到棉蘭老流和印尼貫穿流的強(qiáng)烈影響。通過16S rRNA基因克隆庫的建立，以探究該柱狀沉積樣品中表層和

5、2m深處古菌和細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)及其垂直分布特點(diǎn)。在表層沉積樣品中，共分離得到14個(gè)細(xì)菌門類，其中γ-變形菌(Gammaproteobacteria)，浮霉菌門(Planctomycetes)，α-變形菌門(Alphaproteobacteria)，δ-變形菌門(Deltproteobacteria)占主要優(yōu)勢(shì)，但是古菌門類僅僅局限于泉古菌(Crenarchaeota)和廣古菌門(Euryarchaeota)兩種門類，其中泉古菌占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)約

6、99％，而且在所有的古菌16S rRNA基因克隆中的90％都是與氨氧化過程相關(guān)的類群，這意味著在柱狀沉積物的表層氨氧化古菌對(duì)于化學(xué)合成過程有著重要的意義。相反在2m深處，只獲得6個(gè)細(xì)菌門類，其中γ-變形菌(Gammaproteobacteria)和厚壁菌門（Firmicutes）占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，但是在2m深處沉積物中卻沒有檢測(cè)到古菌16S rRNA基因。表層沉積物中微生物的多樣性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于2m深處沉積物，而且在表層及2m深處沉積物中均發(fā)現(xiàn)特