珠江口水體微生物群落結(jié)構(gòu)沿鹽度梯度變化分析.pdf

1、海岸帶是地球系統(tǒng)中最有生機(jī)的部分之一，是陸地、海洋和大氣之間各種過程相互作用最活躍的界面，具有最高的自然能量和生物生產(chǎn)力，海岸帶生物地球化學(xué)變化過程對于全球變化具有重大影響。本文采用多種分子生物學(xué)方法，研究了珠江口水體微生物的群落結(jié)構(gòu)，特別是氮循環(huán)中氨氧化微生物群落結(jié)構(gòu)，為深入研究珠江口的生產(chǎn)力水平、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和環(huán)境質(zhì)量狀況提供基礎(chǔ)資料，為珠江口生物資源的合理開發(fā)和河口環(huán)境的治理及保護(hù)提供了重要的參考資料。
　　 本研究采用D

2、GGE(Denaturing gradient gel electrophoresis)指紋分析、克隆測序和系統(tǒng)發(fā)育分析技術(shù)對珠江口水體顆粒附著微生物和自由微生物群落結(jié)構(gòu)沿鹽度梯度的變化規(guī)律進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn):各個(gè)站位微生物的多樣性表現(xiàn)出明顯的空間差異性，隨鹽度的增加，既有新種群的增加，也有某些種群的消亡，優(yōu)勢種群的功能地位處于動態(tài)變化中。對DGGE圖譜的聚類分析均顯示:顆粒附著微生物和自由微生物群落結(jié)構(gòu)均在St4～St6范圍變化較大

3、，揭示了群落結(jié)構(gòu)在此范圍發(fā)生明顯的轉(zhuǎn)變和過渡。DGGE條帶分析顯示:顆粒附著微生物包括了2個(gè)門類:變形菌門、桿菌門。其中變形菌門是優(yōu)勢菌群，包括其下α、β、γ、ε四個(gè)亞綱;自由微生物包括了3個(gè)門類:變形菌門、桿菌門、放線菌門，其中變形菌門為優(yōu)勢菌群，包括其下α、β、γ三個(gè)亞綱。
　　 對珠江口氨氧化微生物沿鹽度梯度變化規(guī)律的研究采用基因文庫分析方法?；蛭膸旆治龇椒ū蛔鳛樘峁┲苯拥男蛄行畔⒁赃M(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化分析的常用方法。通過基因文

4、庫分析提供了具體的序列信息，并且該方法不僅能準(zhǔn)確的反映OTUs的多樣性，而且還能提供OTUs的定量信息，實(shí)現(xiàn)了對樣品細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)較為完整地分析。研究顯示:氨氧化微生物群落結(jié)構(gòu)沿鹽度梯度呈現(xiàn)較明顯的變化。
　　 通過構(gòu)建氨氧化菌amoA基因系統(tǒng)發(fā)育樹來看，自由微生物中Cluster3中的序列均屬于變形菌綱的β亞綱，Cluster1與Cluster2屬于未分類的氨氧化菌。顆粒附著微生物中Cluster3、Cluster4、Clust

5、er5均屬于變形菌綱(Proteobacteria)β亞綱的亞硝化單胞菌群(Nitrosomonas)。Cluster1和Cluster2兩部分從系統(tǒng)發(fā)育樹上看均為未分類的氨氧化菌。使用DOTUR軟件將細(xì)菌和氨氧化細(xì)菌序列按照相似性95％的標(biāo)準(zhǔn)分成若干個(gè)可操作分類單元(OTUs)。對4個(gè)站位的自由微生物分別建立了4個(gè)amoA基因文庫，文庫分別命名為Stl-FL、St3-FL、St5-FL、St7-FL。通過測序，四個(gè)文庫中共有27個(gè)OT

6、Us，其中21個(gè)OTUs只存在于一個(gè)amoA基因文庫中，其余6個(gè)OTUs則至少存在于2個(gè)不同的amoA基因文庫中。每個(gè)克隆文庫中的OTUs數(shù)目分別是7、9、10、9。自由微生物各個(gè)文庫OUTs的數(shù)目沒有明顯變化。對4個(gè)站位顆粒附著微生物分別建立了4個(gè)amoA基因文庫，文庫分別命名為St1-PA、St3-PA、St5-PA、St7-PA。通過測序，四個(gè)文庫中共有29個(gè)OTUs，其中20個(gè)OTUs只存在于一個(gè)amoA基因文庫中，其余9個(gè)OT