梁子湖和月湖挺水植物根际Comammox菌生物多样性及丰度研究
发布时间:2021-02-23 13:05
硝化作用是生物地球化学循环的关键组成部分。它通常被认为有两步过程,氨首先被氧化成为亚硝酸盐,再氧化成为硝酸盐。最近有研究表明,新发现的全程氨氧化微生物(Complete ammonia oxidizer,Comammox)能独立完成氨氧化和亚硝酸盐氧化过程。目前湖泊岸边带挺水植物根际的Comammox菌的研究还比较缺乏。本论文以梁子湖和月湖岸边带挺水植物根际为研究对象,利用特异性引物进行克隆测序和定量PCR,研究湖泊中Comammox菌的群落结构和丰度,探究了氨氧化古菌(Ammonia Oxidizing Archaea,AOA)、氨氧化细菌(Ammonia Oxidizing Bacteria,AOB)和Comammox菌的共存状况以及环境因子对Comammox菌的多样性和丰度的影响,加深对湖泊氮素循环的了解,并为水体富营养化修复提供理论依据。主要研究结果如下:(1)对梁子湖和月湖挺水植物根际沉积物中的Comammox菌进行克隆测序和定量PCR,在挺水植物根际沉积物中都成功扩增到Comammox菌的特异性序列,证实了Comammox菌在梁子湖和月湖岸边带挺水植物根际沉积物中存在,为C...
【文章来源】:华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:65 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
技术路线图
梁子湖和月湖挺水植物根际Comammox菌生物多样性及丰度研究25图3-2梁子湖挺水植物根际AOA、AOB和Comammox细菌与环境因子关系的RDA图(图中红色实线箭头表示环境因子,蓝色虚线箭头表示微生物丰度值,字母名称代表挺水植物采样点,N.rhizosphere:非根际R-P.australis:芦苇根际F-P.australis:芦苇远根际R-N.nucifera:荷花根际F-N.nucifera:荷花远根际R-A.calamus:菖蒲根际F-A.calamus:菖蒲根际R-P.hydropiper:水蓼根际F-P.hydropiper:水蓼远根际)Fig3-2RDAordinationplotsofrelationshipbetweenAOA、AOBandComammoxbacteriaandenvironmentalfactorsintherhizosphereofemergentmacrophytesatdifferentsamplingpointsinLakeLiangzi(Theredsolidarrowindicatestheenvironmentalfactor,thebluedottedarrowindicatesthemicrobialabundancevalueandthequantitativeratioofAnammoxtoN-DAMObacteria,andthelettersrepresenttheemergentplantsandnon-rhizospheresamplingpoints:N.rhizosphere,R-P.australis,F-P.australis,R-N.nucifera,F-N.nucifera,R-A.calamus,F-A.calamu,R-P.hydropipe,F-P.hydropiper)3.2.4梁子湖Comammox菌的群落结构及生物多样性梁子湖沉积物DNA样品中成功扩增出Comammox菌的amoA特异性序列条带。-0.61.2-0.61.0ComammoxamoAAOBamoAAOAamoApHOMTPTNNH4+-NNO3--NNO2--NN.rhizosphereR-P.australisF-P.australisR-N.nuciferaR-A.calamusF-A.calamusR-P.hydropiperF-N.nuciferaF-P.hydropiperRDA1(94.2%)RDA2(5.8%)
梁子湖和月湖挺水植物根际Comammox菌生物多样性及丰度研究27图3-3梁子湖不同采样点挺水植物根际Comammox菌的amoA基因系统发育树(本文中的参比序列来源GenBank数据库,序列后方的字母和数字为提交序列号,分支节点上的数字表示每经过1000次Bootstrap自展分析所支持的次数所占的百分比;计算方法为Jukes-Cantormodel;发育树左下方标尺表示1%序列差异的分支长度)Fig3-3Neighbour-joiningphylogenetictreeofComammoxbacteriaintherhizosphereofemergentmacrophytesatdifferentsamplingpointsinLakeLiangzi(ThereferencesequencesarefromtheGenBank,thelettersandnumbersbehindofthesequencesaresubmittedsequencenumber,thenumberonthebranchnoderepresentsthepercentageoftimessupportedbyeach1000bootstrapanalysis;ThecalculationmethodisJukes-Cantormodel,thescalebarrepresents1%sequencedivergence.)CandidatusNitrospiraInopinata(NZLN885086)Nitrospirasp.(NIUT01000226)OTU2(16/70)OTU15(1/70)freshwaterbiofilm(MF347252)sedimentsofriverreservoirandtidalflat(MG591569)OTU14(1/70)soilfromSwitzerlandAlpineglacier-forefield(LT854238)Cluster1OTU7(2/70)Surfacesoilofricefieldmicrocosm(AB222695)paddysoilofrice(MF347137)OTU11(1/70)OTU12(1/70)sedimentsofriverreservoirandtidalflat(MG591549)OTU4(8/70)sedimentsofriverreservoirandtidalflat(MG591654)wastewatertreatmantplant(MF347372)OTU8(2/70)OTU3(8/70)soilfromShanghaiChongxiWetland(KF264968)Cluster2unculturedmethanotrophicbacteriumfromsoil(FN394210)unculturedmethanotrophicbacteriumfromsoil(FN394185)OTU9(2/70)OT
【参考文献】:
期刊论文
[1]三十年来长江中下游湖泊富营养化状况变迁及其影响因素[J]. 朱广伟,许海,朱梦圆,邹伟,国超旋,季鹏飞,笪文怡,周永强,张运林,秦伯强. 湖泊科学. 2019(06)
[2]太湖蓝藻水华的扩张与驱动因素[J]. 张民,阳振,史小丽. 湖泊科学. 2019(02)
[3]湖泊沉积物中微生物与生物地球化学循环[J]. 徐洁,王红,李思言,阮爱东. 环境科技. 2019(01)
[4]2009-2017年太湖湖泛发生特征及其影响因素[J]. 刘俊杰,陆隽,朱广伟,高鸣远,闻亮,姚敏,聂青. 湖泊科学. 2018(05)
[5]Microbe social skill:the cell-to-cell communication between microorganisms[J]. Xi Zhao,Xiong Liu,Xin Xu,Yu V.Fu. Science Bulletin. 2017(07)
[6]凤眼莲根系分泌氧和有机碳规律及其对水体氮转化影响的研究[J]. 马涛,易能,张振华,王岩,高岩,严少华. 农业环境科学学报. 2014(10)
[7]湖泊氮素氧化及脱氮过程研究进展[J]. 范俊楠,赵建伟,朱端卫. 生态学报. 2012(15)
[8]水稻根系通气组织与根系泌氧及根际硝化作用的关系[J]. 李奕林. 生态学报. 2012(07)
[9]延边地区植烟土壤微生物根际效应分析[J]. 殷全玉,王岩,郭夏丽,赵铭钦. 中国烟草学报. 2011(06)
[10]氨氧化微生物生态学与氮循环研究进展[J]. 贺纪正,张丽梅. 生态学报. 2009(01)
硕士论文
[1]长江河口沉积物全程氨氧化微生物的富集及多样性分析[D]. 余晨笛.华东师范大学 2018
本文编号:3047637
【文章来源】:华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:65 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
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梁子湖和月湖挺水植物根际Comammox菌生物多样性及丰度研究25图3-2梁子湖挺水植物根际AOA、AOB和Comammox细菌与环境因子关系的RDA图(图中红色实线箭头表示环境因子,蓝色虚线箭头表示微生物丰度值,字母名称代表挺水植物采样点,N.rhizosphere:非根际R-P.australis:芦苇根际F-P.australis:芦苇远根际R-N.nucifera:荷花根际F-N.nucifera:荷花远根际R-A.calamus:菖蒲根际F-A.calamus:菖蒲根际R-P.hydropiper:水蓼根际F-P.hydropiper:水蓼远根际)Fig3-2RDAordinationplotsofrelationshipbetweenAOA、AOBandComammoxbacteriaandenvironmentalfactorsintherhizosphereofemergentmacrophytesatdifferentsamplingpointsinLakeLiangzi(Theredsolidarrowindicatestheenvironmentalfactor,thebluedottedarrowindicatesthemicrobialabundancevalueandthequantitativeratioofAnammoxtoN-DAMObacteria,andthelettersrepresenttheemergentplantsandnon-rhizospheresamplingpoints:N.rhizosphere,R-P.australis,F-P.australis,R-N.nucifera,F-N.nucifera,R-A.calamus,F-A.calamu,R-P.hydropipe,F-P.hydropiper)3.2.4梁子湖Comammox菌的群落结构及生物多样性梁子湖沉积物DNA样品中成功扩增出Comammox菌的amoA特异性序列条带。-0.61.2-0.61.0ComammoxamoAAOBamoAAOAamoApHOMTPTNNH4+-NNO3--NNO2--NN.rhizosphereR-P.australisF-P.australisR-N.nuciferaR-A.calamusF-A.calamusR-P.hydropiperF-N.nuciferaF-P.hydropiperRDA1(94.2%)RDA2(5.8%)
梁子湖和月湖挺水植物根际Comammox菌生物多样性及丰度研究27图3-3梁子湖不同采样点挺水植物根际Comammox菌的amoA基因系统发育树(本文中的参比序列来源GenBank数据库,序列后方的字母和数字为提交序列号,分支节点上的数字表示每经过1000次Bootstrap自展分析所支持的次数所占的百分比;计算方法为Jukes-Cantormodel;发育树左下方标尺表示1%序列差异的分支长度)Fig3-3Neighbour-joiningphylogenetictreeofComammoxbacteriaintherhizosphereofemergentmacrophytesatdifferentsamplingpointsinLakeLiangzi(ThereferencesequencesarefromtheGenBank,thelettersandnumbersbehindofthesequencesaresubmittedsequencenumber,thenumberonthebranchnoderepresentsthepercentageoftimessupportedbyeach1000bootstrapanalysis;ThecalculationmethodisJukes-Cantormodel,thescalebarrepresents1%sequencedivergence.)CandidatusNitrospiraInopinata(NZLN885086)Nitrospirasp.(NIUT01000226)OTU2(16/70)OTU15(1/70)freshwaterbiofilm(MF347252)sedimentsofriverreservoirandtidalflat(MG591569)OTU14(1/70)soilfromSwitzerlandAlpineglacier-forefield(LT854238)Cluster1OTU7(2/70)Surfacesoilofricefieldmicrocosm(AB222695)paddysoilofrice(MF347137)OTU11(1/70)OTU12(1/70)sedimentsofriverreservoirandtidalflat(MG591549)OTU4(8/70)sedimentsofriverreservoirandtidalflat(MG591654)wastewatertreatmantplant(MF347372)OTU8(2/70)OTU3(8/70)soilfromShanghaiChongxiWetland(KF264968)Cluster2unculturedmethanotrophicbacteriumfromsoil(FN394210)unculturedmethanotrophicbacteriumfromsoil(FN394185)OTU9(2/70)OT
【参考文献】:
期刊论文
[1]三十年来长江中下游湖泊富营养化状况变迁及其影响因素[J]. 朱广伟,许海,朱梦圆,邹伟,国超旋,季鹏飞,笪文怡,周永强,张运林,秦伯强. 湖泊科学. 2019(06)
[2]太湖蓝藻水华的扩张与驱动因素[J]. 张民,阳振,史小丽. 湖泊科学. 2019(02)
[3]湖泊沉积物中微生物与生物地球化学循环[J]. 徐洁,王红,李思言,阮爱东. 环境科技. 2019(01)
[4]2009-2017年太湖湖泛发生特征及其影响因素[J]. 刘俊杰,陆隽,朱广伟,高鸣远,闻亮,姚敏,聂青. 湖泊科学. 2018(05)
[5]Microbe social skill:the cell-to-cell communication between microorganisms[J]. Xi Zhao,Xiong Liu,Xin Xu,Yu V.Fu. Science Bulletin. 2017(07)
[6]凤眼莲根系分泌氧和有机碳规律及其对水体氮转化影响的研究[J]. 马涛,易能,张振华,王岩,高岩,严少华. 农业环境科学学报. 2014(10)
[7]湖泊氮素氧化及脱氮过程研究进展[J]. 范俊楠,赵建伟,朱端卫. 生态学报. 2012(15)
[8]水稻根系通气组织与根系泌氧及根际硝化作用的关系[J]. 李奕林. 生态学报. 2012(07)
[9]延边地区植烟土壤微生物根际效应分析[J]. 殷全玉,王岩,郭夏丽,赵铭钦. 中国烟草学报. 2011(06)
[10]氨氧化微生物生态学与氮循环研究进展[J]. 贺纪正,张丽梅. 生态学报. 2009(01)
硕士论文
[1]长江河口沉积物全程氨氧化微生物的富集及多样性分析[D]. 余晨笛.华东师范大学 2018
本文编号:3047637
本文链接:https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/3047637.html
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