夏季湖光巖瑪珥湖浮游細(xì)菌和浮游活性菌遺傳多樣性的比較.pdf

1、浮游細(xì)菌是水生生態(tài)系統(tǒng)中多樣性最高的微生物類群。其分布廣泛,數(shù)量龐大,參與水生生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)代謝與能量代謝因而具有極為重要的功能與生態(tài)地位。湖光巖瑪珥湖是特殊的火山口湖且完全封閉；地質(zhì)年代久遠(yuǎn),保存了一些原有的土著物種；其形成與火山活動(dòng)密切相關(guān),較其他湖泊湖光巖瑪珥湖湖水化學(xué)組成成分會(huì)存在一些差異,此種環(huán)境下的微生物多樣性也會(huì)與其他普通湖泊不同,因此研究和開(kāi)發(fā)湖光巖瑪珥湖的微生物資源具有相當(dāng)高的價(jià)值。本論文通過(guò)構(gòu)建瑪珥湖的七類常見(jiàn)湖泊微

2、生物類群的克隆文庫(kù),比較研究了瑪珥湖(湖光巖)浮游總菌、浮游活性菌的遺傳多樣性,同時(shí)通過(guò)純培養(yǎng)的方法研究了弧菌的多樣性。
　　 本論文選取了湖光巖水體的一個(gè)最深位點(diǎn),分別采集1m(表層)、5m(中間層)和10m(近底層)的水樣進(jìn)行分析。提取浮游總菌的總DNA和RNA,利用通用引物擴(kuò)增16S rDNA,轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)后挑選陽(yáng)性克隆測(cè)序分析。經(jīng)RDP分析,獲得的414(浮游總菌210條,浮游活性菌204條克隆序列)條克隆序列分屬15個(gè)門類

3、,共有32目,52科。414條克隆序列中將近一半的克隆序列(204條)屬于Proteobacteria,主要有α-、β-、δ-,γ-Proteobacteria四類。其中,Alphaproteobacteria獲得140條克隆序列占變形菌門的半數(shù)以上,是優(yōu)勢(shì)類群；得到99個(gè)克隆的Verrucomicrobia為湖光巖瑪珥湖浮游細(xì)菌的次級(jí)優(yōu)勢(shì)類群；湖光巖的第三大優(yōu)勢(shì)類群為Bacteroidetes,共獲得50個(gè)克隆。湖光巖瑪珥湖浮游總菌和

4、浮游活性菌的多樣性因深度的不同而有差異:總體來(lái)說(shuō)表層(1米)浮游細(xì)菌的多樣性要略高于近地層(10米)水層的浮游細(xì)菌；表層浮游總菌的多樣性略高于浮游活性菌的多樣性；近地層浮游活性菌的多樣性明顯高于浮游總菌的多樣性。本研究獲得各一克隆的OD1,Spirochaetes序列,為國(guó)內(nèi)外湖泊多樣性研究中首例報(bào)道。
　　 為進(jìn)一步分析細(xì)菌多樣性在亞類群上的差異,我們使用7對(duì)通用引物對(duì)同批次的環(huán)境樣品進(jìn)行16S rDNA的擴(kuò)增,構(gòu)建了1m和1

5、0m2個(gè)水層的湖光巖瑪珥湖浮游總菌和浮游活性菌的浮霉菌門、α-變形菌亞門、β-變形菌亞門、γ-變形菌亞門、擬桿菌門、厚壁菌門和放線菌門等7個(gè)湖泊常見(jiàn)類群的克隆文庫(kù)。不同水層各文庫(kù)浮游總菌和浮游活性菌的多樣性有差異。
　　 最后,用純培養(yǎng)的方式分離瑪珥湖(湖光巖)的弧菌,并同鄰近的湛江港水域分離的弧菌的多樣性進(jìn)行了對(duì)比。從湖光巖共分離出21株形態(tài)顏色大小不相同的疑似弧菌菌株,隨機(jī)選出21株分離自湛江港的疑似弧菌菌株進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。擴(kuò)增的

6、ITS序列通過(guò)與核酸序列庫(kù)中的序列進(jìn)行比對(duì),從湛江港獲得的序列中1條(N24)屬于希瓦氏菌屬,其他均為弧菌屬細(xì)菌。而從湖光巖瑪珥湖分離到的疑似弧菌均不是弧菌科的細(xì)菌。使用弧菌科細(xì)菌特異性引物擴(kuò)增的rpoB基因擴(kuò)增序列通過(guò)序列進(jìn)行比對(duì),從湛江港獲得的18條序列均為弧菌屬細(xì)菌,未擴(kuò)增出分離自湖光巖的疑似弧菌菌株的rpoB基因序列。使用ITS和rpoB這2個(gè)基因作為分子標(biāo)記對(duì)分離到的弧菌分類鑒定得到的結(jié)果在屬的分類水平上基本一致,但是在種水平