富营养条件下红树林土壤微生物多样性及功能基因研究

发布时间：2020-06-07 08:22

【摘要】：红树林生态系统是全球排名第四的高服务价值生态系统。红树林所具有的,如吸附有害物质等其他特殊能力,使之成为稀有微生物栖息地的极佳选择,因此吸引了广大科研人员的目光,以期能通过对红树林环境微生物的研究,得到红树林微生物多样性与维持环境稳态之间的关系,以及微生物的功能性等多方面的发现。本研究在福建省漳州市紫泥镇富营养条件下两条河流间红树林等距离四个位点土壤进行取样,对其TN、TC、TS、TP、EC、Water content、pH在内的理化性质进行检测,结合土壤微生物总量分析土壤情况与微生物间相互作用。通过纯培养的方式,对土壤中可培养的细菌、放线菌进行分离,探索其多样性。通过宏基因组分类学测定,对土壤中原核微生物与真核微生物的类群及丰度进行检测。对比纯培养及免培养两种方法,综合分析土壤微生物多样性。利用宏基因组全基因组检测法,对混合土样的功能基因进行分析。通过对四个土样微生物进行纯培养,获得330株细菌,75株放线菌。经16S rRNA鉴定,其中P1位点共分离细菌3个门6个属,放线菌2个门5个属;P2位点共分离细菌3个门7个属,放线菌1个门3个属;P3位点分离细菌3个门10个属,放线菌1个门3个属;P4位点分离细菌1个门3个属,放线菌2个门3个属。四个样品中细菌共分离出5个门15个属、放线菌共分离出2个门7个属,细菌的优势菌群为芽孢杆菌(Bacillus)(82.12%),土壤放线菌的优势菌群则为小单孢属(Micromonospora)(72%)。使用菌种发酵液进行抑菌试验,筛选出18株放线菌存在抑菌活性,其中小单孢属12株(66.67%),链霉菌属4株(22.22%),马杜拉属2株(11.11%)。利用宏基因组分类学检测,原核微生物分类分析得:P1样品中存在40个门,67个纲,89个目,179个科,499个属;P2样品中存在38个门,67个纲,88个目,168个科,491个属;P3样品中存在41个门,71个纲,92个目,171个科,814个属。P4样品中存在39个门,71个纲,96个目,183个科,482个属。四个土样中变形菌门(Proteobacteria)皆为优势门(50.26%-52.53%),脱硫化念球菌属(Desulfomonile)皆为优势属(3.46%-4.07%)。四个位点土壤样品的原核微生物多样性及丰富度基本相似。真核微生物分类分析得:P1样品中存在31个门,45个纲,61个目,61个科,186个属;P2样品中存在32个门,46个纲,56个目,69个科,177个属;P3样品中存在32个门,43个纲,52个目,62个科,186个属;P4样品中存在34个门,47个纲,54个目,5个科,163个属。真核微生物均以顶复动物亚门(Apicomplexa)为优势门,马拉色霉菌属(Malassezia)(11.18%-39.84%)为优势属。通过宏全基因组学全基因组分析,基因集蛋白序列于COG数据库比对将功能基因归类于能源产生和转换(Energy production and conversion)等23项分类。抗生素抗性基因比对中,将抗生素基因统计为49种,以大环内酯物为最高值,其次为杆菌肽、枯草杆菌抗生素。通过碳水化合物活性酶比对,分析其中活性酶类的数量值,由高到低分别为糖苷水解酶糖类酯解酶氧化还原酶碳水化合物结合结构域多糖裂解酶。在GO数据库中将基因归纳至分子功能(molecular function)、所处的细胞位置(cellular component)、参与的生物过程(biological process)三方面。通过SEED数据库比对,将功能基因归类于碳水化合物(Carbohydrates)等28个具体分类。
【图文】：

路线图,实验技术,路线

实验技术路线

卫星地图,采样点,生化试剂,试剂

图 2-1 采样点卫星地图Fig.2-1 The satellite map of sample location用的试剂如表 2-2 所示：表 2-2 主要生化试剂及来源
【学位授予单位】：陕西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S714.3

【参考文献】