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海洋浮霉状菌分子生态学研究

2020-11-28阅读(731)

海洋浮霉状菌分子生态学研究

论文摘要

由于具有“细胞器”和缺少肽聚糖等特性,浮霉菌成为研究细菌和真核细胞之间进化关系的模式微生物,近年来已经是微生物中研究的热点之一。以前的工作显示浮霉菌在海洋碳和氮循环中起着重要的作用,如厌氧氨氧化过程对于海洋N循环中氮气的形成有30-70%的贡献率。虽然针对于浮霉菌的调查在不断的增加,但对于海洋环境中浮霉菌的分布、多样性及其丰度知道的还是非常有限。本论文主要涉及海洋浮霉菌的分子生态学研究,包括以下方面的工作:1)本文应用16S rRNA基因的手段调查了南中国海-沉积物柱状样和西太平洋一纬度梯度的表层水样浮霉菌的组成。对于南中国海沉积物柱状样（7个层,包括0.1m,1m,3m,5m,7m,9m和11m）,用Pla-46-F/1392-R进行的PCR扩增显示浮霉菌只存在于有限的层（≤5m）,并且随着沉积物深度的增加浮霉菌的多样性下降,沉积物中所得到的浮霉菌的序列主要是Pirellula属的序列:对于西太平洋表层水,Pirellula-Rhodopirellula-Blastopirellula（PRB）是浮霉菌的最重要的组成,并具有较高的多样性,而其它属Gemmata和Planctomyces只发现于H5和H2站位,且低纬度的表层水中浮霉菌的多样性比中纬的要高些。应用∫-libshuff软件统计分析的结果显示沉积物和表层水浮霉菌的组成存在显著性差异,可能是受复杂的水文条件、各种不同的地化环境因子的影响。2)设计并得到二条浮霉菌特异性后引物,在理论和实验上都证明所获得的新引物可以大大的提高浮霉菌特异性前引物的扩增能力,实验结果显示新引物可以在属的水平上补充浮霉菌的多样性;表明以前只用引物Pla-46F/1392-R对浮霉菌的调查存在低估的可能。3)获得了南中国海沉积物0.1m层参与氨氧化的微生物的分子证据（包括厌氧氨氧化细菌的16S rRNA基因序列、β变形菌氨氧化细菌的16S rRNA基因序列及氨氧化古菌的氨单加氧基因amoA的序列）,显示了沉积物中复杂的氨氧化微生物的组成,为认识海洋沉积物氨氧化微生物群落中复杂的竞争或协作的关系提供信息。4)应用CARD-FISH技术揭示了长江口及三个南中国海剖面站位浮霉菌的丰度。虽然长江口浮霉菌的丰度（0.23-20.53×104个细胞/毫升）要高于南中国海水柱中的浮霉菌的丰度（0.15-10.25×103个细胞/毫升）,但本研究的结果低于以前报道的在沉积物和土壤中浮霉菌的丰度。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 海洋微生物分子生态学概述
  • 1.2 浮霉菌概述
  • 1.3 本论文选题依据及内容
  • 第二章 材料与方法
  • 2.1 材料
  • 2.2 基本方法
  • 第三章 南中国海沉积物及西太平洋表层水浮霉菌多样性研究
  • 3.1 南中国海MD2896站位沉积物浮霉菌多样性研究
  • 3.1.1 沉积物与浮霉菌
  • 3.1.2 南中国海MD2896站位沉积物浮霉菌研究结果
  • 3.2 西太平洋表层水浮霉菌多样性研究
  • 3.2.1 表层水与浮霉菌
  • 3.2.2 西太平洋表层水浮霉菌研究结果
  • 3.3 分析和讨论
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 浮霉菌16S RRNA基因引物设计
  • 4.1 为什么要设计新的引物来检测浮霉菌
  • 4.1.1 对于不可培养细菌浮霉菌16S rRNA基因研究的重要性
  • 4.1.2 现有浮霉菌16S rRNA基因引物的缺陷与不足
  • 4.2 引物设计
  • 4.2.1 ARB浮霉菌数据库的建立
  • 4.2.2 引物设计及理论验证
  • 4.3 新引物的实验验证
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 南中国海MD2896站位沉积物厌氧氨氧化研究
  • 5.1 沉积物厌氧氨氧化研究的意义和复杂性
  • 5.2 南中国海MD2896站位沉积物厌氧氨氧化细菌相关结果
  • 5.2.1 厌氧氨氧化细菌16S rRNA基因序列的获得
  • 5.2.2 厌氧氨氧化细菌16S rRNA基因序列的分析
  • 5.2.3 进一步验证厌氧氨氧化细菌的尝试
  • 5.3 南中国海MD2896站位沉积物0.1m层氨氧化细菌及氨氧化古菌结果
  • 5.3.1 氨氧化细菌16S rRNA基因扩增结果
  • 5.3.2 氨氧化古菌amoA基因结果
  • 5.4 分析与讨论
  • 5.5 本章小结与展望
  • 5.5.1 本章节小结
  • 5.5.2 厌氧氨氧化细菌展望
  • 第六章 中国近海浮霉菌CARD-FISH研究
  • 6.1 浮霉菌CARD-FISH/FISH研究进展
  • 6.2 浮霉菌CARD-FISH条件的摸索
  • 6.3 长江口浮霉菌CARD-FISH结果
  • 6.4 南中国海垂直站位浮霉菌CARD-FISH结果
  • 6.5 分析与讨论
  • 6.6 本章小结
  • 总结与展望
  • 参考文献
  • 博士期间学术论文情况
  • 致谢

    • 相关论文文献

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