烏梁素海富營養(yǎng)化不同程度湖區(qū)水體和沉積物微生物群落多樣性及進(jìn)化分析.pdf

1、湖泊水體富營養(yǎng)化已成為當(dāng)前全球最突出的環(huán)境問題之一。烏梁素海做為我國黃河內(nèi)蒙古段最大的淡水湖泊，具有重要生態(tài)意義，但其富營養(yǎng)化程度正在日益加劇，水質(zhì)不斷變差，生態(tài)系統(tǒng)遭到了嚴(yán)重破壞。在自然界中，微生物之間及其與環(huán)境之間有著特定的關(guān)系，彼此影響，相互依存。但是，目前富營養(yǎng)化湖泊中微生物群落進(jìn)行系統(tǒng)性研究卻非常有限。研究烏梁素海水體和沉積物微生物群落結(jié)構(gòu)對(duì)于富營養(yǎng)化湖泊的生物監(jiān)測(cè)和生物修復(fù)具有重要意義。淡水生境中存在大量不可培養(yǎng)的細(xì)菌，使用

2、傳統(tǒng)的培養(yǎng)技術(shù)無法對(duì)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的多樣性進(jìn)行深入而全面的研究，而分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展卻為此方面研究開辟了新的路徑。
　　本文以烏梁素海富營養(yǎng)化不同程度的小口、紅圪卜、沙尖北湖區(qū)水樣及沉積物為樣本，提取細(xì)菌總DNA，采用細(xì)菌16S通用引物63F和1387R進(jìn)行PCR擴(kuò)增，構(gòu)建細(xì)菌16S rRNA文庫，對(duì)烏梁素海水體和沉積物中的微生物群落結(jié)構(gòu)和豐度進(jìn)行研究，旨在揭示烏梁素海水體和沉積物微生物的群落結(jié)構(gòu)和數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，以及增進(jìn)了解

3、微生物與富營養(yǎng)化的關(guān)系，為治理和控制烏梁素海的富營養(yǎng)化問題提供理論依據(jù)。
　　研究結(jié)果表明，α,β,γ-proteobacteria、Bacteroidetes和Actinobacteria為小口和紅圪卜水體中優(yōu)勢(shì)類群有，而沙尖北的優(yōu)勢(shì)菌群缺少了β-Proteobacteria。小口沉積物中類群有α,γ,δ-Proteobacteria、Acidobacteria和Chloroflexi；沙尖北的為β,γ,ε-Proteobact

4、eria、Firmicutes和Chloroflexi；而紅圪卜的有β,δ-Proteobacteria、Chloroflexi、Bacteroidetes和Firmicutes。多樣性分析發(fā)現(xiàn)，水體中富營養(yǎng)最重的紅圪卜位點(diǎn)細(xì)菌較其他兩個(gè)位點(diǎn)多樣性較完整，操作分類單元（OTU）數(shù)量較多，分布較均勻，富營養(yǎng)化最輕的小口位點(diǎn)細(xì)菌多樣性最低，OTU數(shù)量最少，分布最不均勻。沉積物3個(gè)位點(diǎn)比較，小口湖區(qū)沉積物細(xì)菌OTU數(shù)量較多，多樣性較完整，分布

5、較均勻，紅圪卜湖區(qū)細(xì)菌多樣性最不豐富，但細(xì)菌 OTU數(shù)量和分布的均勻度卻高于沙尖北湖區(qū)。烏梁素海水體和沉積物中發(fā)現(xiàn)的α,β,γ,δ-Proteobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes、Firmicutes均為淡水湖常見菌群，F(xiàn)irmicutes多出現(xiàn)在淡水湖沉積物中，水體中很少。不同于一般淡水生態(tài)系統(tǒng)細(xì)菌群落組成的是，烏梁素海中存在一些輕度嗜鹽堿細(xì)菌。水體和沉積物中α,γ,δ- Proteobacte