黄海西北部真细菌群落结构及多样性研究

摘要

微生物群落是海洋生态系统的重要组成部分，在海洋碳、氮、磷和硫等生源要素的矿化和循环中具有关键作用。但迄今为止对黄海西北部海洋真细菌的调查缺乏系统性和全面性，调查手段沿用传统方法，调查区域过小，现有的调查结果还无法反映黄海西北部真细菌的真实生态状况。为了解邻界水域、人类活动以及黄海冷水团等自然和人为因素对黄海西北部微生物种类组成、数量、优势菌群等的影响和响应，本文对黄海西北部微生物群落结构和多样性进行了解析，以为研究和保护北黄海海洋环境资源提供科学依据。 采用16S rDNA克隆文库技术对黄海西北部5个站位的春、夏、秋、冬四季海水及沉积物中真细菌群落结构和多样性进行了研究。文库分析揭示海水及沉积物中微生物种类丰富，存在大量未被认知的细菌，系统发育分析表明本研究中的微生物同未培养的细菌具有高度相似性。同水体相比，沉积物中具有更高的微生物多样性和均匀度，沉积物中具有更高的微生物多样性，微生物群落结构更加复杂，更加稳定，季节变化不明显。 在水体和沉积物这两种生存介质中，微生物在分类水平上既有相同之处，也存在显著差异。沉积物和水体中的优势群落均为变形菌门(Proteobacteria)，沉积物中γ-Proteobacteria和δ-Proteobacteria亚门占优势，水中则以α-Proteobacteria和γ-Proteobacteria亚门占优势。拟杆菌门、放线菌门、蓝细菌门、疣微菌门是水体和沉积物两种介质中共存的微生物，但酸杆菌门、浮霉菌门、硝化螺旋菌门、绿弯菌门主要存在于沉积物介质中，厚壁菌门主要存在于水体介质中，特异类群的存在与其生态环境密切相关。 变形菌门在全年中稳定存在，但沉积物和水体中微生物依然存在明显的地理差异和季节差异。地理空间上的差异表现为厌氧的腐生微生物易生存在受人类影响、水质较差的近岸生境中，对污染敏感、好氧的微生物易生存于受干扰小，水质好的远岸生境中；季节差异表现为某些菌群在特定季节的消长，菌群的消长可能与同季节变化相关的因子有关。

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文摘

英文文摘

声明

0前言

1综述

1.1北黄海概况

1.2海洋微生物研究概况

1.2.1海洋微生物多样性研究方法

1.2.2分子生物学技术在海洋环境中的应用

1.3研究内容、目的、意义

1.3.1主要研究内容

1.3.2研究目的

1.3.3理论意义

1.3.4实际应用价值

2材料与方法

2.1实验材料

2.1.1菌株

2.1.2主要试剂

2.1.3主要仪器

2.1.4培养基和溶液

2.2实验方法

2.2.1实验流程

2.2.2样品采集

2.2.3 DNA提取

2.2.4电泳

2.2.5 PCR扩增

2.2.6 PCR产物回收

2.2.7 PCR产物纯化

2.2.8连接

2.2.9转化

2.2.10阳性克隆检测及测序

2.2.11序列处理

3结果与讨论

3.1 DNA提取及PCR扩增

3.2 PCR产物纯化

3.3阳性克隆筛选

3.4有效序列总数及覆盖率分析

3.5群落多样性和均匀性分析

3.6微生物种群(序列)分析

3.7微生物系统发育分析

3.8微生物类群在不同生存介质中功能

3.9微生物类群的时空分布差异

4结论

参考文献

致谢