夏季湖光巖瑪珥湖浮游細菌和浮游活性菌遺傳多樣性的比較.pdf

1、浮游細菌是水生生態(tài)系統(tǒng)中多樣性最高的微生物類群。其分布廣泛,數(shù)量龐大,參與水生生態(tài)系統(tǒng)的物質代謝與能量代謝因而具有極為重要的功能與生態(tài)地位。湖光巖瑪珥湖是特殊的火山口湖且完全封閉；地質年代久遠,保存了一些原有的土著物種；其形成與火山活動密切相關,較其他湖泊湖光巖瑪珥湖湖水化學組成成分會存在一些差異,此種環(huán)境下的微生物多樣性也會與其他普通湖泊不同,因此研究和開發(fā)湖光巖瑪珥湖的微生物資源具有相當高的價值。本論文通過構建瑪珥湖的七類常見湖泊微

2、生物類群的克隆文庫,比較研究了瑪珥湖(湖光巖)浮游總菌、浮游活性菌的遺傳多樣性,同時通過純培養(yǎng)的方法研究了弧菌的多樣性。
　　 本論文選取了湖光巖水體的一個最深位點,分別采集1m(表層)、5m(中間層)和10m(近底層)的水樣進行分析。提取浮游總菌的總DNA和RNA,利用通用引物擴增16S rDNA,轉化實驗后挑選陽性克隆測序分析。經(jīng)RDP分析,獲得的414(浮游總菌210條,浮游活性菌204條克隆序列)條克隆序列分屬15個門類

3、,共有32目,52科。414條克隆序列中將近一半的克隆序列(204條)屬于Proteobacteria,主要有α-、β-、δ-,γ-Proteobacteria四類。其中,Alphaproteobacteria獲得140條克隆序列占變形菌門的半數(shù)以上,是優(yōu)勢類群；得到99個克隆的Verrucomicrobia為湖光巖瑪珥湖浮游細菌的次級優(yōu)勢類群；湖光巖的第三大優(yōu)勢類群為Bacteroidetes,共獲得50個克隆。湖光巖瑪珥湖浮游總菌和

4、浮游活性菌的多樣性因深度的不同而有差異:總體來說表層(1米)浮游細菌的多樣性要略高于近地層(10米)水層的浮游細菌；表層浮游總菌的多樣性略高于浮游活性菌的多樣性；近地層浮游活性菌的多樣性明顯高于浮游總菌的多樣性。本研究獲得各一克隆的OD1,Spirochaetes序列,為國內外湖泊多樣性研究中首例報道。
　　 為進一步分析細菌多樣性在亞類群上的差異,我們使用7對通用引物對同批次的環(huán)境樣品進行16S rDNA的擴增,構建了1m和1

5、0m2個水層的湖光巖瑪珥湖浮游總菌和浮游活性菌的浮霉菌門、α-變形菌亞門、β-變形菌亞門、γ-變形菌亞門、擬桿菌門、厚壁菌門和放線菌門等7個湖泊常見類群的克隆文庫。不同水層各文庫浮游總菌和浮游活性菌的多樣性有差異。
　　 最后,用純培養(yǎng)的方式分離瑪珥湖(湖光巖)的弧菌,并同鄰近的湛江港水域分離的弧菌的多樣性進行了對比。從湖光巖共分離出21株形態(tài)顏色大小不相同的疑似弧菌菌株,隨機選出21株分離自湛江港的疑似弧菌菌株進行實驗。擴增的

6、ITS序列通過與核酸序列庫中的序列進行比對,從湛江港獲得的序列中1條(N24)屬于希瓦氏菌屬,其他均為弧菌屬細菌。而從湖光巖瑪珥湖分離到的疑似弧菌均不是弧菌科的細菌。使用弧菌科細菌特異性引物擴增的rpoB基因擴增序列通過序列進行比對,從湛江港獲得的18條序列均為弧菌屬細菌,未擴增出分離自湖光巖的疑似弧菌菌株的rpoB基因序列。使用ITS和rpoB這2個基因作為分子標記對分離到的弧菌分類鑒定得到的結果在屬的分類水平上基本一致,但是在種水平