紫色土自养微生物丰度及活性对环境因子的响应研究
发布时间：2021-02-02 11:00
土壤是陆地生态系统中的主要碳（C）储库,参与全球碳循环,与全球气候变化密切相关。土壤中的自养微生物能够同化大气中的二氧化碳（CO2）,根据其能量来源可分为光能自养型和化能自养型,在土壤C固定过程中起到不可忽视的作用。土壤自养微生物固定CO2的方式有多种,其中的卡尔文循环（Calvin-Benson-Bussham cycle）具有最高的固定效率,且广泛存在于多数自养微生物中。卡尔文循环的限速步骤为1,5-二磷酸核酮糖羧化酶（RubisCO酶）所催化的CO2同化过程,因此RubisCO酶活性及编码该酶基因大亚基的cbbL基因已经广泛用于土壤自养微生物生态学的研究中。当前,以cbbL基因和RubisCO酶活性作为分子标识的研究表明,土壤自养微生物生态学特性对外界环境的干扰具有显著的响应特征,但关于紫色土中自养微生物对不同环境因子的响应研究并不多见。鉴于此,本研究首先以连续26年（1991-2017年）的长期定位施肥中性紫色土为研究对象,结合Illumina Miseq测序探讨长期施肥对该土壤自养细菌活性和群落结构的影响,找出...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
2的固定作用及其意义"> 1.1 土壤对CO2的固定作用及其意义
1.1.1 温室气体
1.1.2 土壤固碳
1.2 自养微生物概述
1.2.1 自养微生物的定义和种类
1.2.2 自养微生物的碳固定方式
1.2.3 卡尔文循环的关键酶及基因
1.3 土壤自养微生物的研究现状
1.3.1 研究土壤自养微生物的方法
1.3.2 影响土壤自养微生物的因子
第2章 绪论
2.1 研究目的及意义
2.2 研究内容
2.3 技术路线
第3章 长期定位施肥对紫色土自养微生物丰度和活性的影响
3.1 材料与方法
3.1.1 样地描述和土壤采集
3.1.2 土壤蛋白质和DNA的提取
3.1.3 土壤RubisCO酶活力的测定及cbbL基因的定量
3.1.4 cbbL基因的Illumina Mi Seq测序
3.1.5 数据分析
3.2 结果与分析
3.2.1 不同施肥制度下土壤的理化性质
3.2.2 不同施肥制度下土壤的RubisCO酶活性
3.2.3 不同施肥制度下土壤cbbL基因的丰度
3.2.4 不同施肥制度下土壤cbbL基因群落结构的变化
3.3 讨论
3.4 小结
第4章 水分含量对紫色土自养微生物丰度与活性的影响
4.1 材料与方法
4.1.1 供试土壤样品
4.1.2 不同含水量的土壤培养实验
4.1.3 土壤蛋白的提取及RubisCO酶活性的测定
4.1.4 土壤DNA提取和定量PCR
4.1.5 数据处理
4.2 结果分析
4.2.1 不同含水量处理土壤的有机碳含量
4.2.2 不同含水量处理土壤的cbbL丰度
4.2.3 不同含水量处理土壤的RubisCO酶活性
4.2.4 土壤含水量、有机碳、cbbL丰度及RubisCO酶活性间的关系
4.3 讨论
4.4 小结
第5章 光照对不同pH紫色土自养微生物丰度及活性的影响
5.1 材料和方法
5.1.1 供试土壤
5.1.2 培养实验设计
5.1.3 土壤呼吸速率的测定
5.1.4 土壤蛋白的提取和RubisCO酶活性的测定
5.1.5 土壤DNA提取及定量PCR
5.1.6 数据处理
5.2 结果分析
5.2.1 不同pH紫色土光照及黑暗培养下的有机碳含量及呼吸速率
5.2.2 不同 pH 紫色土光照及黑暗培养下的 RubisCO 酶活及 cbbL 丰度
5.2.3 紫色土pH对 RubisCO酶活性、cbbL基因丰度、呼吸速率及有机碳的影响及其相互关系
5.3 讨论
5.4 小结
第6章 DNA-SIP示踪不同含硫量紫色土自养微生物丰度及活性
6.1 材料和方法
6.1.1 供试土壤
6.1.2 同位素标记培养实验
6.1.3 土壤呼吸速率的测定
6.1.4 土壤DNA的提取和SIP-DNA的分离纯化
6.1.5 定量PCR
6.1.6 土壤蛋白的提取及RubisCO酶活性的测定
6.1.7 数据分析
6.2 结果分析
6.2.1 不同处理土壤有机碳含量和呼吸速率
6.2.2 不同处理土壤RubisCO酶活性和cbbL丰度
13CO2 标记DNA中的cbbL基因丰度"> 6.2.3 各处理13CO2 标记DNA中的cbbL基因丰度
6.3 讨论
6.4 小结
第7章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 本文创新点
7.3 研究不足和展望
参考文献
致谢
发表论文及参加课题
本文编号：3014584
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
2的固定作用及其意义"> 1.1 土壤对CO2的固定作用及其意义
1.1.1 温室气体
1.1.2 土壤固碳
1.2 自养微生物概述
1.2.1 自养微生物的定义和种类
1.2.2 自养微生物的碳固定方式
1.2.3 卡尔文循环的关键酶及基因
1.3 土壤自养微生物的研究现状
1.3.1 研究土壤自养微生物的方法
1.3.2 影响土壤自养微生物的因子
第2章 绪论
2.1 研究目的及意义
2.2 研究内容
2.3 技术路线
第3章 长期定位施肥对紫色土自养微生物丰度和活性的影响
3.1 材料与方法
3.1.1 样地描述和土壤采集
3.1.2 土壤蛋白质和DNA的提取
3.1.3 土壤RubisCO酶活力的测定及cbbL基因的定量
3.1.4 cbbL基因的Illumina Mi Seq测序
3.1.5 数据分析
3.2 结果与分析
3.2.1 不同施肥制度下土壤的理化性质
3.2.2 不同施肥制度下土壤的RubisCO酶活性
3.2.3 不同施肥制度下土壤cbbL基因的丰度
3.2.4 不同施肥制度下土壤cbbL基因群落结构的变化
3.3 讨论
3.4 小结
第4章 水分含量对紫色土自养微生物丰度与活性的影响
4.1 材料与方法
4.1.1 供试土壤样品
4.1.2 不同含水量的土壤培养实验
4.1.3 土壤蛋白的提取及RubisCO酶活性的测定
4.1.4 土壤DNA提取和定量PCR
4.1.5 数据处理
4.2 结果分析
4.2.1 不同含水量处理土壤的有机碳含量
4.2.2 不同含水量处理土壤的cbbL丰度
4.2.3 不同含水量处理土壤的RubisCO酶活性
4.2.4 土壤含水量、有机碳、cbbL丰度及RubisCO酶活性间的关系
4.3 讨论
4.4 小结
第5章 光照对不同pH紫色土自养微生物丰度及活性的影响
5.1 材料和方法
5.1.1 供试土壤
5.1.2 培养实验设计
5.1.3 土壤呼吸速率的测定
5.1.4 土壤蛋白的提取和RubisCO酶活性的测定
5.1.5 土壤DNA提取及定量PCR
5.1.6 数据处理
5.2 结果分析
5.2.1 不同pH紫色土光照及黑暗培养下的有机碳含量及呼吸速率
5.2.2 不同 pH 紫色土光照及黑暗培养下的 RubisCO 酶活及 cbbL 丰度
5.2.3 紫色土pH对 RubisCO酶活性、cbbL基因丰度、呼吸速率及有机碳的影响及其相互关系
5.3 讨论
5.4 小结
第6章 DNA-SIP示踪不同含硫量紫色土自养微生物丰度及活性
6.1 材料和方法
6.1.1 供试土壤
6.1.2 同位素标记培养实验
6.1.3 土壤呼吸速率的测定
6.1.4 土壤DNA的提取和SIP-DNA的分离纯化
6.1.5 定量PCR
6.1.6 土壤蛋白的提取及RubisCO酶活性的测定
6.1.7 数据分析
6.2 结果分析
6.2.1 不同处理土壤有机碳含量和呼吸速率
6.2.2 不同处理土壤RubisCO酶活性和cbbL丰度
13CO2 标记DNA中的cbbL基因丰度"> 6.2.3 各处理13CO2 标记DNA中的cbbL基因丰度
6.3 讨论
6.4 小结
第7章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 本文创新点
7.3 研究不足和展望
参考文献
致谢
发表论文及参加课题
本文编号：3014584
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