阳澄湖与太湖螃蟹生长环境及肠道微生物多样性与群落结构比较研究

摘要

随着分子生物学技术的不断进步，在微生物生态学以及环境微生物学研究领域中的应用也越来越广泛，这一广泛应用同时也加快了新兴学科宏基因组学的产生和迅速发展。宏基因组学一般以环境中未培养微生物为研究对象，利用其研究环境样品中的全部微生物的遗传组成及其群落结构和多样性时，一般从环境样品中提取基因组总DNA开始，然后将其克隆到合适的载体，继而导入宿主菌体，后期再筛选目的转化子、测序等。短短几年内这一研究方法已深入到各个领域，诸如海洋、河流、湖泊、土壤、高温、极端环境、人体口腔及胃肠道等，同时，宏基因组学在医药和环境修复以及生物技术还有农业中也体现出重要的价值。近年来，随着宏基因组学方法在河流、湖泊等微生物群落结构和多样性研究中的普及，底泥与水体中微生物的相关研究也越来越广泛。底泥和水体中的微生物之间有着紧密联系，它们是湖泊生态系统的全部组成部分，而湖区中生长的螃蟹也受其生长环境的影响。苏州的阳澄湖大闸蟹历来有蟹中之冠的美称，而在气候温度等条件都相似的太湖养殖条件下所产的太湖螃蟹在知名度和质量上却与阳澄湖大闸蟹相差甚远。本课题从微生物角度出发初步解析阳澄湖和太湖螃蟹的质量区别，为探明阳澄湖螃蟹驰名中外的原因提供依据。
　　本研究样本为不同季节阳澄湖和太湖的同一湖区底泥和水样以及秋季两湖螃蟹，利用两种不同的试剂盒分别提取螃蟹肠道基因组DNA，并对比其提取结果以得出一种最佳提取螃蟹肠道基因组DNA方法。同时对阳澄湖和太湖底泥水样基因组DNA的PCR扩增条件进行优化，找出最优的PCR扩增条件。采用限制性末端片段长度多态性(T-RFLP)技术分析不同季节两湖底泥水样和螃蟹肠道中细菌多样性和群落结构，并且运用SPSS软件对底泥水样中菌群和螃蟹肠道菌群进行相关性分析。结果表明：阳澄湖和太湖的底泥水样的PCR最佳扩增条件为：25μLPCR体系，退火温度55℃，30个循环条件，在此扩增条件下没有出现非特异性扩增，无引物二聚体，条带单一，其扩增出的条带亮度最亮。研究发现不同季节中阳澄湖的底泥和水体微生物群落环境中的细菌多样性均优于太湖，此生物多样性丰富的环境为阳澄湖螃蟹提供了更为理想的生长环境。两湖螃蟹肠道菌群差异性较大，两个湖区各自所产的雌蟹与雄蟹的肠道微生物菌群也各有不同。根据SPSS软件分析结果得出：两湖螃蟹肠道菌群的数量与其各自生长的环境中的底泥和水样中的菌群数量都呈显著相关。阳澄湖螃蟹肠道菌群与其底泥和水样中菌群的相关性比太湖大，说明阳澄湖的底泥水体环境对其中所生长的螃蟹影响更大，也更为重要。对此我们得出结论：不同淡水湖的微生物多样性与群落结构对在其中生长的螃蟹的肠道微生物有一定的影响，湖泊中微生物多样性与其中螃蟹的肠道微生物呈正相关关系，为此我们要保护淡水湖的生物多样性。

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第一章绪论

1.1 湖泊概况

1.2蟹

1.3 宏基因组学

1.4 微生物多样性的研究方法

1.5 选题意义和研究内容

第二章不同样品基因组DNA PCR条件优化研究

2.1 引言

2.2 实验仪器和实验试剂

2.3 实验方法

2.4 结果与讨论

2.5 本章小结

第三章 适用于螃蟹肠道基因组DNA提取方法研究

3.1 引言

3.2 实验仪器和实验试剂

3.3 实验方法

3.4 结果与讨论

3.5 本章小结

第四章 不同季节阳澄湖与太湖微生物多样性与群落结构比较研究

4.1引言

4.2 实验仪器和实验试剂

4.3 实验方法

4.4 结果与讨论

4.5 本章小结

第五章 螃蟹肠道与其生长环境中微生物相关性比较研究

5.1 引言

5.2 实验仪器和实验试剂

5.3 实验方法

5.4 结果与讨论

5.5 本章小结

第六章 结 论

参考文献

致谢

作 者 简 历