论文部分内容阅读
聚磷菌在富营养化水库沉积物磷的代谢循环中扮演着重要的角色。深入研究聚磷菌的多样性及其群落结构,有助于揭示富营养化水库沉积物磷代谢循环的微生物学机制。本文采用分子生物学手段结合理化指标测定,测定了研究对象现场检测指标,研究了福建省3个水库(九龙江西陂水库、东牙溪水库、三十六脚湖)特定点位沉积物聚磷菌的多样性及群落结构。用野外与实验室结合的方法,测定了研究对象的水体理化指标与沉积物各形态磷。三个水库的库心沉积物TP分别为1361.6±9.1mg/kg、563.9±8.6mg/kg、599.1 ±6.4mg/kg,九龙江西陂水库、三十六脚湖、东牙溪水库库心表层沉积物的具有活性的铁铝结合态磷和有机磷占总磷量百分比分别为61.7%、78.7%、67.6%,三十六脚湖释磷潜能最大。以三十六脚湖为季节动态研究对象,研究显示不同季节的表层沉积物TP夏季S3为512.3 ±7.2 mg/kg、夏季S1为362.1 ±7.4mg/kg、冬季S3为522.9± 7.0mg/kg、冬季S1为503.7± 2.3mg/kg,总体趋势由夏季到冬季S3与S1各形态磷由差异明显到趋于相近。S3、S1两个点位活性的铁铝结合态磷和有机磷占总磷量由夏季79.6%、79.8%下降到冬季的73.2%、71.7%,释磷潜能变小。以三个水库的库心沉积物以及三十六脚湖重要点位S1、S3柱状样0-2cm的沉积物样品作为研究对象,采用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)方法检测了聚磷菌多样性的时空分布格局。结果显示,不同水库的库心沉积物中聚磷菌多样性差异较大,三十六脚湖库心样品中聚磷菌群落结构最为复杂,但三个水库的优势T-RF片段都在220bp～260bp之间,223bp、237bp所代表的聚磷菌在三个水库样品中都存在,且237bp在各样品中所占比例基本相似;三十六脚湖不同季节聚磷菌群落多样性差异明显,夏季的聚磷菌优势T-RF片段集中在200-300bp,而冬季聚磷菌T-RF片段集中在150-200bp,除了 181bp在夏季S1、冬季S3、冬季S1样品中都存在且相对对丰度达25%,其他片段均未同时在不同季节出现。采用PCR-RFLP及克隆文库、测序相结合的方法分析了三个水库库心沉积物的聚磷菌群落结构,结果表明九龙江西陂水库沉积物样品中聚磷菌类群包括9个门19个属,三十六脚湖沉积物样品中的聚磷菌群包括11个门类24个属,东牙溪水库沉积物样品中的聚磷菌类群包括9个门类18个属。三十六脚湖沉积物样品中的聚磷菌种类最多,结构最复杂,这与T-RFLP的结果一致;三个水库库心沉积物样品中优势聚磷菌菌属差异较为明显,但主要集中在变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria),这3个门在三个水库库心沉积物样品中所占比重分别达74.5%、85.0%、75.0%。其中,变形菌门(Proteobacteria)中的厌氧粘细菌(Anaeromyxobacter)、酸杆菌门(Acidobacteria)中的Solibacter属在每个水库库心沉积物样品中都为优势菌种。