北極王灣海域浮游細菌及攻瑰桿菌支系豐度及多樣性調(diào)查.pdf

1、作為全球冷源之一的北極海域，蘊藏著數(shù)量龐大、種類繁多的微生物，這些微生物在海洋食物鏈中是重要的食物來源，并且在有機物循環(huán)及海洋生物地球化學(xué)循環(huán)中扮演著重要角色，因此了解北極海洋微生物的群落結(jié)構(gòu)和確定優(yōu)勢種群非常重要。廣泛分布于海洋環(huán)境的玫瑰桿菌支系具有一些重要的生態(tài)功能，如好氧不產(chǎn)氧光合作用、CO氧化、硫轉(zhuǎn)化、降解芳香族化合物、產(chǎn)生次級代謝產(chǎn)物以及釋放基因轉(zhuǎn)移因子等，這些功能決定了玫瑰桿菌支系可能在海洋上層生態(tài)系統(tǒng)的碳、硫循環(huán)中具有重要

2、的生態(tài)學(xué)地位并發(fā)揮著舉足輕重的生態(tài)功能。已有的研究主要集中在熱帶、亞熱帶等海域，少有相關(guān)工作在極地低溫海域開展。王灣作為北極地區(qū)典型海洋生態(tài)系統(tǒng)之一，夏季浮游細菌群落結(jié)構(gòu)會受到冰川融水的影響。對于該區(qū)域浮游細菌的群落組成及多樣性的研究，在反映該地區(qū)的環(huán)境變化以及環(huán)境變化對海洋生態(tài)系統(tǒng)及生物多樣性的影響程度，具有重要參考意義。
　　 采用PCR-DGGE技術(shù)，比較了王灣海域浮游及沉積物細菌的群落結(jié)構(gòu)組成;采用構(gòu)建基因文庫的方法，對

3、特定功能基因的多樣性進行分析;采用熒光定量技術(shù)檢測了浮游細菌及玫瑰桿菌-紅細菌支系的豐度。主要研究結(jié)果如下:
　　 1)采用PCR—DGGE技術(shù)在王灣表層海水中檢測到了包括Alphaproteobacteria、Gammaproteobacteria、Bacteroidetes、Firmicutes和Actinobacteria在內(nèi)的5個類群;在沉積物中檢測到了Alphaproteobacteria、Gammaproteobac

4、teria、Deltaproteobacteria、Bacteroidetes、Firmicutes5個類群。從灣口到灣內(nèi)，表層海水樣品中的細菌群落結(jié)構(gòu)相似，但灣底的多樣性要高于灣口。此外，沉積物的多樣性高于表層海水。
　　 2)分別構(gòu)建了灣口Stn1和灣內(nèi)Stn5兩個站位的pufM基因（編碼光反應(yīng)中心M亞基）克隆文庫、dddL基因（編碼DMSP裂解酶）克隆文庫和g5基因（基因轉(zhuǎn)移因子的結(jié)構(gòu)基因:衣殼蛋白基因）文庫。分析發(fā)現(xiàn)，灣

5、口pufM基因的多樣性高于灣底;且在灣口具有更高的g5基因多樣性;而dddL基因的多樣性在灣內(nèi)較高。
　　 3)采用實時熒光定量PCR技術(shù)，分別以16S rRNA基因、玫瑰桿菌-紅細菌支系SSU rRNA基因作為靶基因，檢測到灣口和灣內(nèi)的浮游細菌豐度分別為7.7-8.1×108cellsL-1和8.1-8.4×108cells L-1，灣內(nèi)細菌豐度略高于灣口;灣口和灣內(nèi)的玫瑰桿菌-紅細菌支系豐度分別為9.4×104 cells