石油污染对紫茉莉及根际微生物种群多样性的影响

发布时间：2017-03-18 01:00

  本文关键词：石油污染对紫茉莉及根际微生物种群多样性的影响，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着石油的大量开采应用,石油污染情况也日益加剧,引起人们的关注。本论文是以石油污染处理情况下的紫茉莉根际土壤为研究对象,测定了石油污染的不同处理时间、不同处理浓度下的土壤中过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶的活性变化情况,并采用高通量测序技术分析,通过对土壤细菌的16S RNA的V4区的扩增子测序,探究紫茉莉根际土壤中细菌群落的多样性变化情况,对石油胁迫下紫茉莉根际土壤细菌的群落结构多样性进行DNA水平分析,为研究紫茉莉的生物修复尤其是植物-微生物的联合修复机制提供理论支持,研究结果如下所示：1、石油污染能对紫茉莉和二月兰的的生长产生影响。在种子萌发过程中,植物受到石油污染的影响,紫茉莉种子的发芽率大于二月兰种子的发芽率,且两种植物的发芽率均呈现下降趋势。在试验初期(15 d),高浓度的石油污染(10g/kgg和15g/kg)对两种植物均有促进作用,在试验后期(30d、45d、60d),石油明显抑制了二月兰的生长。随着石油浓度的逐渐升高,紫茉莉的根长和根鲜重增大,而二月兰根长与根鲜重明显减少。根长和株高的随着石油浓度的变化,两者间存在显著的正相关。2、监测紫茉莉根际土壤酶活性的变化,本实验石油处理浓度为0g/kg、5g/kg、10 g/kg和15 g/kg,分别在15d、30d、45d和60d进行土壤取样。低浓度处理时过氧化氢酶活最低,之后略微恢复活性,但差异并不显著。不同时间处理组的酶活变化会随时间的延长略有升高,但亦不显著。多酚氧化酶随着石油浓度的升高,多酚氧化酶的活性呈现先增加后又缓慢下降趋势。在15g/kg较高浓度的石油污染胁迫下,多酚氧化酶的活性在第30 d时达到整个实验的最大值。脲酶跟多酚氧化酶的规律大致一样,随着石油浓度的增大,脲酶活性呈现先升高再下降趋势。观察对照组ck的数值,均小于种植紫茉莉的脲酶活性,且随时间增加变化明显。石油污染物能对不同土壤酶产生不同的影响,并且酶的响应时间略有不同。3、石油污染对紫茉莉根际微生物种群多样性有一定的影响。通过OTU维恩图对比发现,在石油胁迫下紫茉莉的OTU数量增多,根据测定清洁土壤中二月兰和紫茉莉的根际微生物数量显示,二月兰根际微生物要多于紫茉莉根际微生物,且都多于无植物的清洁土壤；石油胁迫下,紫茉莉的根际土壤微生物要比二月兰根际微生物数量多,说明在石油胁迫下紫茉莉比二月兰更利于微生物生长。通过运用微生物16S RNA的V4区扩增子测序的方法对细菌种群多样性分析,发现石油污染土壤中的微生物多样性明显减少；在石油胁迫下,种植紫茉莉可以使石油污染的土壤的根际微生物多样性增加,且丰度较高的细菌种类为：Opitutus、Sphingobium、Actinocorallia等。
【关键词】：石油污染 紫茉莉 种群多样性 土壤酶 高通量测序
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X74;X172
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第一章 文献综述11-22
• 1.1 石油污染情况概述11-13
• 1.1.1 石油污染现状11
• 1.1.2 石油污染对土壤的危害11-12
• 1.1.3 石油污染对土壤微生物的影响12-13
• 1.2 石油污染土壤的修复研究13-16
• 1.2.1 物理化学修复方式13
• 1.2.2 生物修复13-15
• 1.2.3 植物-微生物联合修复15-16
• 1.3 土壤酶对石油污染的响应16-17
• 1.4 土壤微生物多样性的研究方法及意义17-21
• 1.4.1 土壤微生物多样性的研究意义17-18
• 1.4.2 微生物多样性主要研究方法18-21
• 1.5 研究的目的与意义21-22
• 第二章 石油对紫茉莉生长的影响22-28
• 2.1 试验材料22
• 2.1.1 试验植物22
• 2.1.2 供试土壤22
• 2.2 试验方法22-23
• 2.2.1 培养皿发芽试验22
• 2.2.2 植物株高、根长和根鲜重22-23
• 2.3 结果分析23-26
• 2.3.1 石油对种子发芽率的影响23
• 2.3.2 石油污染对植物株高的影响23-24
• 2.3.3 石油污染对植物的根鲜重、根长的影响24-26
• 2.4 讨论26-28
• 第三章 石油污染对紫茉莉根际土壤关键酶的影响28-33
• 3.1 试验材料28
• 3.1.1 供试植物28
• 3.1.2 供试土壤28
• 3.2 试验方法28-29
• 3.2.1 过氧化氢酶活性的测定28
• 3.2.2 多酚氧化酶活性的测定28-29
• 3.2.3 脲酶活性的测定29
• 3.3 结果与分析29-31
• 3.3.1 不同浓度石油污染对紫茉莉根际土壤过氧化氢酶活性的影响29
• 3.3.2 不同浓度石油污染对紫茉莉根际土壤多酚氧化酶活性的影响29-30
• 3.3.3 不同浓度石油污染对紫茉莉的根际土壤脲酶活性的影响30-31
• 3.4 讨论31-33
• 第四章 石油对紫茉莉根际土壤微生物种群多样性分析33-50
• 4.1 试验材料33-34
• 4.1.1 供试植物33
• 4.1.2 供试土壤33-34
• 4.1.3 试验主要试剂34
• 4.1.4 主要试验仪器34
• 4.2 方法34-36
• 4.2.1 总DNA的提取34-35
• 4.2.2 琼脂糖凝胶电泳检测35
• 4.2.3 PCR扩增35
• 4.2.4 PCR扩增体系及程序35
• 4.2.5 PCR产物电泳检测35
• 4.2.6 序列的测定及生物信息学分析35-36
• 4.3 结果与分析36-48
• 4.3.1 根际土壤样品总DNA提取36
• 4.3.2 PCR扩增结果36
• 4.3.3 测序结果36-48
• 4.4 讨论48-50
• 第五章 结论50-51
• 5.1 石油对紫茉莉生长的影响50
• 5.2 石油对紫茉莉根际土壤酶活性的影响50
• 5.3 石油污染对紫茉莉根际土壤细菌种群多样性的影响50-51
• 参考文献51-55
• 致谢55-56

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