華東地區(qū)沼氣池中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及其多樣性的研究.pdf

1、我們通過對(duì)沼氣池中微生物群落進(jìn)行分類學(xué)和生態(tài)學(xué)層面上的研究，對(duì)此環(huán)境中真細(xì)菌和古細(xì)菌的多樣性和群落結(jié)構(gòu)有了初步認(rèn)識(shí)。 首先，建立了復(fù)雜固態(tài)環(huán)境中微生物基因組DNA的提取方法。使用此方法，對(duì)崇明島長江口灘涂泥漿和校園植物根際土壤中微生物基因組DNA進(jìn)行了提取。 其次，對(duì)崇明沼氣池中的微生物群落進(jìn)行了初步探索。從沼氣池漿中直接提取DNA，由此構(gòu)建16S ribosomal DNA(rDNA)文庫，并測(cè)序。我們基于16S rD

2、NA序列對(duì)微生物群落的多樣性和結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。研究表明在沼氣池的厭氧環(huán)境中，微生物群落是一個(gè)復(fù)雜和未知的群體。 隨后，采集了華東地區(qū)（上海市的崇明，浙江省的海寧，江蘇省的班莊和漣水）沼氣池漿樣品，通過橫向比較來研究沼氣池微生物群落的結(jié)構(gòu)和多樣性。我們用95％序列相似度來定義OTU（Operational Taxonomic Units），并計(jì)算出每個(gè)樣品中實(shí)測(cè)序列的OTU數(shù)目，以及相對(duì)應(yīng)的CHAO1值和ACE值。在微生物種群的多樣

3、性方面上，所有四個(gè)樣品中，真細(xì)菌的OTU數(shù)目是古細(xì)菌的3-3.5倍；選取各個(gè)樣品中全部OTU的代表性序列繪制系統(tǒng)發(fā)育樹，并對(duì)每個(gè)OTU中的部分序列進(jìn)行BLAST，根據(jù)系統(tǒng)發(fā)育樹所呈現(xiàn)的全部OTU之間的關(guān)系和BLAST的結(jié)果，把它們分成若干個(gè)組來進(jìn)行分析，古細(xì)菌和真細(xì)菌都劃分為七個(gè)組。在古細(xì)菌的群落中，大多數(shù)的序列集中在Group2中，并和Methanogenium的序列相近，是一類利用二氧化碳作為碳源，氫分子作為電子供體的產(chǎn)甲烷菌。在真

4、細(xì)菌的群落中，Group1中的序列和Syntrophomonas的序列相近，是一類在產(chǎn)甲烷環(huán)境中的β飽和脂肪酸氧化菌。Group2中的序列屬于Clostridium，對(duì)沼氣池中多糖和寡糖的降解起重要作用。而Group7中的序列代表著新的菌種。 通過對(duì)四個(gè)沼氣池中古細(xì)菌群落和真細(xì)菌群落組成情況的對(duì)比分析，我們發(fā)現(xiàn)，豐富種占據(jù)個(gè)體數(shù)量的多數(shù)，但種群數(shù)不多；稀有種只占個(gè)體數(shù)量的少數(shù)，但種群數(shù)很多。我們使用了Shannon指數(shù)和Simp