鄱阳湖水体细菌物种多样性研究

论文摘要

本研究采用细菌16SrDNA序列分析的分子生物学技术对鄱阳湖南北主湖区水体细菌多样性进行了系统研究。其结果如下:①.北湖平水期（2006年10月样）水域的细菌分属于八大细菌类群:变形菌门的α-,β-,γ-,Epsilon和未知分类地位的变形细菌纲,放线菌门,拟杆菌门,酸杆菌门,浮霉菌门。②.北湖丰水期（2007年5月样）水域的细菌分属于以下七大细菌类群中:变形菌门的α-,β-,γ-变形细菌纲,放线菌门,拟杆菌门,OP10,浮霉菌门,以及未知分类地位细菌。③.南湖平水期水域（2006年10月样）的细菌分属于以下九大细菌类群中:变形菌门的α-,β-,γ-变形细菌门,放线菌门,拟杆菌门,OP10,蓝细菌,疣微菌门,硝化螺旋菌门以及未知分类地位细菌。④.南湖丰水期（2007年5月样）水域的细菌分属于以下八大细菌类群中:变形菌门的α-,β-,γ-变形细菌纲,放线菌门,拟杆菌门,蓝细菌,疣微菌门,浮霉菌以及未知分类地位细菌。鄱阳湖水体细菌主要由不可培养菌组成,细菌群落明显受季节影响,南湖水体细菌的丰富度和多样性高于北湖。北湖平水期和丰水期水体优势菌分别为β-变形菌和γ-变形菌+拟杆菌;南湖平水期和丰水期水体优势菌分别为β-变形菌纲+放线菌和β-变形菌。鄱阳湖水环境细菌群落受到了人类活动的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 微生物在湖泊地球化学循环中的作用
• 1.2 湖泊微生物多样性研究进展
• 1.2.1 微生物多样性的涵义
• 1.2.2 湖泊微生物多样性研究
• 1.3 微生物多样性的研究层次
• 1.3.1 遗传多样性
• 1.3.2 物种多样性
• 1.3.3 类型多样性
• 1.3.4 功能多样性
• 1.4 现代生物学技术在湖泊微生物多样性研究中的应用
• 1.4.1 基于16SrRNA基因的技术
• 1.4.2 标记核酸探针杂交技术
• 1.4.3 自动核糖体基因间隔序列分析（ARISA）
• 1.4.4 环境基因组技术
• 1.5 研究目的和研究内容
• 1.5.1 课题研究的背景
• 1.5.2 鄱阳湖概况
• 1.5.3 研究目的和意义
• 1.5.4 研究内容
• 1.5.5 技术路线
• 1.5.6 研究特色
• 第2章 材料与方法
• 2.1 样地选择及样品采集与处理
• 2.1.1 样地选择
• 2.1.2 样品的采集
• 2.1.3 水样的预处理
• 2.2 水环境因子测定
• 2.2.1 总氮的测定
• 2.2.2 总磷的测定
• 2.2.3 COD的测定
• 2.3 细菌多样性分析
• 2.3.1 基因组DNA提取
• 2.3.2 细菌16SrDNA的PCR扩增
• 2.3.3 PCR扩增产物的纯化
• 2.3.4 克隆文库的建立
• 2.3.5 16SrDNA文库的筛选
• 2.3.6 阳性克隆提取质粒
• 2.3.7 阳性克隆子的RFLP（限制性片段多态性分析）
• 2.3.8 DNA序列测定
• 2.4 细菌多样性指数计算及系统发育树的构建
• 2.4.1 文库的统计分析
• 2.4.2 序列处理，遗传树的构建
• 2.4.3 微生物多样性指数与环境因子的相关性
• 2.5 主要仪器、试剂及其来源
• 2.5.1 本实验所使用的主要仪器
• 2.5.2 主要试剂
• 2.5.3 PCR引物
• 2.5.4 分析软件
• 第3章 结果与分析
• 3.1 湖水的物理化学参数
• 3.2 细菌多样性分析结果
• 3.2.1 基因组DNA的提取
• 3.2.2 细菌16SrDNA片段的PCR扩增
• 3.2.3 细菌16SrDNA的PCR扩增产物纯化
• 3.2.4 细菌16SrDNA片段的克隆文库建立
• 3.2.5 菌落PCR筛选阳性克隆子
• 3.2.6 阳性克隆质粒 DNA的提取
• 3.2.7 限制性片段长度多态性分析
• 3.2.8 细菌16SrDNA片段的序列测定
• 3.2.9 种群多样性分析
• 3.3 鄱阳湖水体细菌遗传多样性
• 3.3.1 鄱阳湖北湖LPYN-A序列Blast相似性分析
• 3.3.2 鄱阳湖北湖LPYN-B序列Blast相似性分析
• 3.3.3 鄱阳湖南湖LPYS-A序列Blast相似性分析
• 3.3.4 鄱阳湖南湖LPYS-B序列Blast相似性分析
• 3.4 鄱阳湖南北湖区水体细菌遗传系统发育分析
• 第4章 讨论
• 4.1 分子生物学方法用于细菌多样性研究的优点及影响因素
• 4.1.1 分子生物学方法与传统培养法比较
• 4.1.2 总DNA的提取
• 4.1.3 PCR条件的优化探讨
• 4.2 基于16SrDNA基因文库的系统学分析及其分子标准的探讨
• 4.2.1 克隆文库的建立
• 4.2.2 微生物分类的分子标准
• 4.2.3 系统进化树构建方法的的探讨
• 4.3 淡水湖泊细菌类群
• 4.3.1 鄱阳湖水环境中的优势类群-变形细菌（Proteobacteria）
• 4.3.2 鄱阳湖水环境中次级优势类群-Bacteroidetes
• 4.3.3 鄱阳湖水环境中第三大细菌优势类群-Actinobacteria
• 4.4 水环境与细菌多样性的关系
• 4.5 湖泊细菌功能及对环境的响应
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录: 鄱阳湖水体细菌16SrDNA部分序列
• 攻读学位期间的研究成果