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1、多環(huán)芳烴(PAHs)是一類廣泛存在于環(huán)境中的持久性有機(jī)污染物,具有“三致”(致癌、致畸、致突變)效應(yīng),由其引起的紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)污染受到了研究者的廣泛關(guān)注。紅樹林濕地沉積物中含有許多具有降解PAHs功能的微生物群落,對(duì)它們的研究逐漸成為焦點(diǎn)。本論文以福建漳江口紅樹林國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)為研究區(qū)域,以原位沉積物、由原位沉積物與PAHs構(gòu)成的污染壓力下紅樹林濕地沉積物微宇宙microcosm體系為研究對(duì)象,采用16S rRNA cDNA文庫構(gòu)
2、建技術(shù)、Illumina高通量宏基因組測(cè)序技術(shù)、454高通量測(cè)序技術(shù)以及生物信息分析等手段,開展了紅樹林濕地原位沉積物中的微生物群落及其對(duì)PAHs污染響應(yīng)的研究。主要的研究結(jié)果如下:
1)對(duì)福建漳江口紅樹林國(guó)家自然保護(hù)區(qū)桐花樹生境沉積物宏基因組進(jìn)行Illumina高通量測(cè)序,獲得了2G數(shù)據(jù)信息,經(jīng)生物信息分析,該宏基因組文庫涵蓋了包括細(xì)菌、古菌、真核生物、病毒在內(nèi)的29個(gè)門的物種信息;
通過KEGG、eggNOG數(shù)據(jù)
3、庫對(duì)預(yù)測(cè)基因進(jìn)行功能注釋分別得到了23種、21種基因功能類群。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)了與氮代謝功能基因、硫代謝相關(guān)基因以及與PAHs(萘、葸、芴)及其他外源有機(jī)污染物(甲苯、乙苯、二乙苯、六氯化苯等)降解相關(guān)的基因類群。
2)基于RNA水平研究紅樹林沉積物中存活著的優(yōu)勢(shì)微生物群落結(jié)構(gòu),其包括了8個(gè)門的序列信息,占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的Proteobacteria中,10.98%歸屬于α-proteobacteria類群,8.54%歸屬于β-prote
4、obacteria類群,34.15%歸屬于γ-proteobacteria類群,21.95%歸屬于δ-proteobacteria類群,另外7.32%歸屬于ε-proteobacteria類群。
3)采用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)技術(shù),對(duì)福建云霄紅樹林區(qū)桐花樹生境沉積物中優(yōu)先監(jiān)控的多環(huán)芳烴(PAHs)進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示:檢測(cè)到沉積物中含有13種PAHs,分別為萘、芴、菲、葸、熒蒽、芘、苯并(a)葸、屈、苯并(b)熒葸、苯并(
5、k)熒葸、茚并(1,2,3-c,d)芘、二苯并(a,h)葸、苯并(g,h,i)二萘嵌苯。其中含量最高的是熒葸,為596.68ng/g干重,含量最低的是萘,為2.97ng/g干重。原位沉積物中PAHs總含量為1811.14 ng/g干重。
4)以天然的紅樹林濕地沉積物構(gòu)建微宇宙(microcosm)實(shí)驗(yàn)體系,分別添加菲、芘和苯并(a)芘作為污染壓力,GC-MS分析結(jié)果顯示,紅樹林濕地模擬體系microcosm中菲、芘、苯并(a)
6、芘的起始含量分別為3.27mg/g干重、3.25mg/g干重、0.41mg/g干重;經(jīng)16d培養(yǎng)后,沉積物中微生物群落對(duì)菲、芘的降解率分別為34.79%、12.61%,而苯并(a)芘幾乎未被降解;經(jīng)64d培養(yǎng)后,分別為58.43%、57.95%和40.56%,培養(yǎng)90d后,降解率分別為76.15%、77.67%和71.57%。
5)采用454高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)Microcosm中菲、芘和苯并(a)芘污染壓力下的沉積物微生物群落進(jìn)
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