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象山港电厂临近海域海洋微生物的分子生态多样性研究

作　者: 王芳
导　师: 谢和；杨季芳
学　校: 贵州大学
专　业: 微生物学
关键词: 海洋微生物 分子生态学 PCR-DGGE 细菌群落组成 多样性 动态性
分类号: Q938
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


本文针对当前大型电厂建设对环境影响这一研究热点,以微生物作为研究对象来探讨电厂建设对周围海域的影响。首次将PCR-DGGE技术引入到电厂海域环境微生物生态的研究领域。试验中优化了海洋环境样品(水样、沉积物样品)的总DNA提取纯化方法及PCR-DGGE检测方法。通过对四个航次(季节)象山港电厂海域环境样品的研究,掌握微生物的多样性和动态性,同时对环境细菌总DNA的DGGE谱图16s rDNA片段的主要优势带进行克隆测序,了解优势菌群的组成及分类,并结合了DAPI荧光显微镜计数法和平板培养计数方法对象山港电厂海域样品的细菌、病毒、异养细菌和弧菌总数及其在时空上的变化进行了研究。研究取得以下主要结果与结论:1.采用溶菌酶-SDS-蛋白酶K法对环境样品微生物提取总DNA均有不错效率,水样DNA提取量达37μg/L,沉积物样品DNA提取量达17μg/g,所获片段大小均在23kb左右,完整性好,沉积物样品经PEG8000纯化去除腐殖酸回收效率高。提取的DNA经稀释后可直接进行PCR扩增,扩增效率高,特异性好。2.采用对大多数细菌的16S rDNA基因V3-V5区具有特异性的引物对341F-GC和907R,在PCR优化条件下进行PCR扩增,将长度约为610bp的扩增产物使用变性剂浓度梯度为30%～60%的6%的聚丙烯酰胺凝胶进行分离,最后对电泳图谱进行分析,得出其中细菌多样性的信息。3.四个航次采集的水样及沉积物样品都存在丰富的微生物多样性。在站点垂直空间方向上,沉积物样品的微生物多样性高于水样中微生物,且菌群的稳定性较好;在站点水平空间方向上,D03、D04、D05三站点的微生物多样性高于D01、1302两站点;伴随时间季节变化,夏季样品的微生物多样性明显高于别的采样季节样品,春秋次之,冬季最低。聚类分析可知,同一时期来自D02、D03站点和来自D04、D05站点不同样品菌群相似性高,分别为77%～85%和70%～85%。4.对环境样品DGGE图谱的特征条带进行回收测序,测序结果主要有α-proteobacteria、β-proteobacteria、γ-proteobacteria、δ-proteobacteria、Rhodobacteraceae、Roseobacter和一些未知的菌群,这些菌群可能对海洋环境变化前后具有指示和检测功能。5.四个航次样品细菌、病毒、异养细菌和弧菌检出数量及时空变化情况来看:D03、D04、D05站点总数明显高于D01、D02站点;前三类微生物的沉积物样品和上覆水下层水样总数普遍高于表层海水水样总数,弧菌的上覆水下层水样总数较表层海水水样和沉积物样品总数高;夏季样品较其它季节总数高。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
第一章 前言  7-19
  1 象山港概况  7-9
    1.1 自然环境概况  7-8
    1.2 资源开发利用概况  8
    1.3 生态环境问题  8
    1.4 电厂建设对生态环境的影响  8-9
  2 海洋微生物研究  9-12
    2.1 海洋微生物概述  9-10
    2.2 海洋微生物功能  10-12
    2.3 海洋微生物多样性  12
    2.4 海洋微生物多样性的研究进展  12
  3 微生物分子生态学研究  12-18
    3.1 微生物分子生态学概述  12-13
    3.2 微生物分子生态学研究方法  13-18
  4 本研究的目的和意义  18-19
第二章 DGGE分析环境微生物多样性条件优化的探讨  19-40
  1 材料与方法  19-28
    1.1 材料  19-21
    1.2 方法  21-28
  2 结果与分析  28-35
    2.1 样品总DNA提取方法的比较  28-30
    2.2 沉积物样品粗DNA纯化方法的比较  30-31
    2.3 PCR扩增条件的优化结果  31-33
    2.4 变性梯度凝胶电泳(DGGE)条件的优化结果  33-35
  3 讨论  35-40
    3.1 环境样品微生物DNA的提取质量  35-36
    3.2 环境样品微生物DNA的纯化  36-37
    3.3 PCR扩增条件的优化  37-38
    3.4 变性梯度凝胶电泳(DGGE)条件的优化  38-40
第三章 象山港电厂周围海域海洋微生物多样性的DGGE分析  40-54
  1 材料与方法  40-44
    1.1 材料  40-42
    1.2 方法  42-44
  2 结果与分析  44-53
    2.1 水体微生物多样性的变化分析  44-46
    2.2 沉积物微生物多样性的变化分析  46-48
    2.3 水样和沉积物微生物的多样性比较分析  48-50
    2.4 环境样品的优势种群分析  50-53
  3 讨论  53-54
第四章 象山港电厂周围海域海洋微生物生态学调查  54-81
  1 材料与方法  54-55
    1.1 材料  54
    1.2 方法  54-55
  2 结果与分析  55-78
    2.1 细菌总数测定  55-61
    2.2 病毒总数测定  61-66
    2.3 异养细菌总数测定  66-72
    2.4 弧菌总数测定  72-78
  3 讨论  78-81
    3.1 象山港电厂周围海域细菌和病毒时空分布的变化  78-79
    3.2 象山港电厂周围海域异养细菌和弧菌时空分布的变化  79-81
第五章 总结与展望  81-83
  1 总结  81-82
    1.1 环境样品的DNA提取及纯化  81
    1.2 PCR-DGGE条件的优化  81
    1.3 象山港电厂海域样品DGGE指纹图谱的多样性及优势菌分析  81-82
    1.4 象山港电厂周围海域海洋微生物生态学调查  82
  2 展望  82-83
参考文献  83-88
致谢  88-89
附录  89-90
图版  90-91

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中图分类: > 生物科学 > 微生物学 > 微生物生态学和地区分布
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