鄱阳湖南湖区细菌的16SrDNA多样性研究

论文摘要

鄱阳湖位于江西省北部,是我国第一大淡水湖,湖面以松门山为界分为南、北两部分,南部湖面宽阔,为一主湖区,北部湖面狭长,为湖水入江水道区。鄱阳湖独特的地理环境和气候条件,也使得其微生物多样性非常丰富。本研究通过直接提取取自鄱阳湖南湖主湖区（N29°09′10.06″,E116°04′24.57″）水样NHⅠ、NHⅡ的细菌总DNA为模板,以细菌的16SrDNA通用引物PCR扩增鄱阳湖南湖水样中细菌的16SrRNA基因,构建16SrDNA克隆文库,经限制性内切酶片段长度多态性（Restriction Fragment LengthPolymorphisma,RFLP）分析,DNA序列的测定和系统发育分析等,对鄱阳湖南湖主湖区细菌多样性进行了研究。研究结果表明:（1）鄱阳湖南湖主湖区2006年10月取的水样（NHⅠ）中的细菌包括了变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、疣微菌门（Verrucomicrobia）、拟杆菌门（Bacteroidetes）四大类群和10个尚不能确定分类地位的基因型。其中变形细菌、拟杆菌和放线菌是优势类群,分别占47.2%、18.9%和11.3%。（2）鄱阳湖南湖主湖区2007年5月取的水样（NHⅡ）中的细菌包括了变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、蓝细菌门（Cyanobacteria）、疣微菌门（Verrucomicrobia）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、浮霉菌门（Planctomycetes）六大类群和8个尚不能确定分类地位的基因型。其中变形细菌、拟杆菌和放线菌是优势类群,分别占59.0%、9.8%和8.2%。（3）获得的细菌文库克隆子序列90%以上与Genbank中已知序列相似度≥97%,说明鄱阳湖南湖主湖区中的细菌物种分布很广泛,多数已在对其它环境样品的研究中被发现。（4）对两次取样的两个克隆文库的统计学分析发现,库容Coverage C、Rarefaction曲线、仙农指数Shannon-Wiener index（H’）和SChaol值四个指数都一致表明鄱阳湖南湖主湖区细菌多样性非常丰富。（5）将两次研究结果比较发现样品NHⅡ中的细菌多样性要高于样品NHⅠ中的细菌多样性,表明鄱阳湖南湖主湖区细菌多样性随季节的变化而变化。（6）将本研究结果与本实验室对鄱阳湖北湖的研究结果比较,发现鄱阳湖南湖的细菌多样性要高于鄱阳湖北湖。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 微生物多样性研究进展概述
• 1.1.1 传统方法
• 1.1.2 生物标记物方法
• 1.1.3 分子生物学方法
• 1.1.3.1 群落水平总DNA分析方法
• 1.1.3.2 核酸杂交技术
• 1.1.3.3 限制性片段长度多态性（RFLP）
• 1.1.3.4 ERIC-PCR指纹图谱法
• 1.1.3.5 变性梯度凝胶电泳（DGGE/TGGE）图谱法
• 1.2 湖泊微生物多样性研究的现状
• 1.3 鄱阳湖概况
• 1.4 RFLP技术在湖泊微生物多样性研究中的应用
• 1.5 本课题的选题依据及研究意义
• 1.6 本课题的主要研究内容
• 第2章 材料与方法
• 2.1 样品采集和样品制备
• 2.2 仪器、试剂及其来源
• 2.2.1 本实验所使用的主要仪器
• 2.2.2 主要试剂
• 2.2.3 PCR引物
• 2.2.4 分析软件
• 2.3 方法
• 2.3.1 水质分析
• 2.3.2 细菌总DNA的提取
• 2.3.3 PCR扩增
• 2.3.4 PCR扩增产物的纯化
• 2.3.5 16SrDNA文库的构建
• 2.3.6 对阳性克隆子进行RFLP分析
• 2.3.7 对文库进行统计分析
• 2.3.8 DNA序列测定
• 2.3.9 序列的比较分析与数据处理
• 第3章 结果与分析
• 3.1 南湖主湖区水质参数的测定
• 3.2 细菌总DNA的提取
• 3.3 细菌16SrDNA的扩增
• 3.4 鄱阳湖南湖主湖区水体微生物16SrDNA文库的构建
• 3.4.1 转化
• 3.4.2 菌落PCR筛选阳性克隆子结果
• 3.4.3 阳性克隆质粒DNA的提取结果
• 3.4.4 细菌16SrDNA扩增片段的限制性酶切分析
• 3.5 DNA序列测定
• 3.6 鄱阳湖南湖主湖区细菌16SrDNA系统发育分析
• 第4章 讨论
• 4.1 湖泊微生物研究方法的优点及其局限性
• 4.2 对湖泊样品细菌16SrDNA文库的构建过程的探讨
• 4.2.1 总DNA的提取
• 4.2.2 PCR条件的优化探讨
• 4.3 16SrDNA数据的处理及分析
• 4.3.1 选择16SrDNA作为分类指标的依据
• 4.3.2 16SrDNA数据的统计学分析
• 4.3.3 鄱阳湖南湖主湖区细菌类群多样性
• 4.3.4 鄱阳湖南湖主湖区细菌多样性与季节的关系
• 4.3.5 鄱阳湖南湖主湖区与北湖主湖区细菌多样性的比较
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果