敦煌莫高窟第98窟壁画表面菌斑的群落结构分析

发布时间：2019-09-06 07:29

【摘要】：【目的】确定第98窟壁画表面白色污染物内微生物微观特征,分析其群落组成、结构特点及诱发壁画病害微生物产生的因素,为石窟寺保护和旅游管理提供建议。【方法】利用无菌手术刀收集壁画表面白色污染物样品;利用扫描电子显微镜(SEM)分析样品中微生物体微观形貌;通过提取样品总DNA、扩增细菌16S rDNA、构建克隆文库、测序和系统发生关系分析等技术研究壁画微生物群落组成与结构特点。【结果】壁画白色污染物中存在大量具有微生物特征的结构体,形态多呈短杆状和卵圆形,大小在(3.0 5.5)μm×(1.5 2.5)μm之间。共得到克隆文库序列111条,主要为变形菌门γ-变形菌亚门肠杆菌科(Enterobacteriaceae)与假单孢菌科(Pseudomonadaceae)成员。群落组成和结构分析表明所得序列主要隶属于肠杆菌属(Enterobacter)、埃希菌属(Escherichia)、固氮菌属(Azotobacter)、沙雷氏菌属(Serratia)和克雷伯菌属(Klebsiella);埃希菌属和肠杆菌属为优势属,分别占克隆文库中总序列的46.8%和35.1%,二者在自然界分布广泛,大多属于人类致病菌。【结论】莫高窟第98窟壁画表面白色污染物主要为病害细菌生长所形成的菌斑群落集成。变形菌门在壁画细菌克隆文库中占绝对优势,壁画病害微生物的出现和蔓延可能与该洞窟之前长期旅游开放存在一定关联。
【图文】：

微观形貌,莫高窟,平面位置,剖面

1602微生物学通报Microbiol.China2013,Vol.40,No.9http://journals.im.ac.cn/wswxtbcn物样品,固定于导电胶带上,在真空环境下(<5Pa)喷金90s(I=40mA),完成制样后使用扫描电子显微镜(JSM-6610LV,JEOL.Ltd.)分析供试样品中菌体的微观形貌特征。1.2.2样品总DNA提取:称取采集到的壁画表面样品25mg,使用E.Z.N.ATMSPDNA抽提试剂盒(OMEGABIO-TEK,USA),根据操作说明完成样品基因组总DNA的提取,分装后置于70°C保存备用。1.2.3目标片段扩增:合成细菌通用引物27F(5′-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3′)和1492R(5′-TACGGCTACCTTGTTACGACTT-3′),完成16SrDNA的扩增。反应体系(25μL)包括2.5μL10×缓冲液,1U的Taq聚合酶(TiangenCo.,Beijing,China),dNTPs0.2mmol/L,MgCl22.5mmol/L,引物0.2μmol/L,及2.0μLDNA模板(约含5ngDNA)。扩增程序为:95°C5min;94°C1min,58°C1min,72°C1.5min,共30个循环;72°C10min。用1%琼脂糖凝胶电泳检测扩增片段的大小与特异性。图1莫高窟第98窟剖面与平面位置信息Fig.1PlaneandsectionprofilesinformationofCave98atMogaoGrottoes图2莫高窟第98窟微生物病害典型区域(A,B)及实验样品采集(C,D)Fig.2Typicalmicrobialdiseaseareas(A,B)andexperimentalsamplecollecting(C,D)inCave98,MogaoGrottoes

微观形貌,莫高窟,典型区域

【参考文献】