白令海北部浮游细菌及表层沉积物细菌的系统发育多样性分析

来源 :厦门大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:quchaolove
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本研究结合变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术、克隆文库技术和限制酶切片段长度多态性(RFLP)等分子生物学手段,首次对白令海北部底、表层水体以及表层沉积物中的细菌群落结构进行比较与分析,并利用Bandscan及多样性指数对该区域浮游细菌及表层沉积物细菌的生物多样性进行评估,取得了以下主要结果: 1.通过PCR-DGGE分析,发现白令海北部底、表层海水中的细菌生物多样性水平总体较高,而且底层水体中细菌多样性指数及丰度明显高于表层水体;St. Lawrence岛北部7个站位的表层和底层水样,其丰度和多样性指数平均值低于南部区域;采样深度大于100m的3个站位的底层水样,其多样性指数随着深度的增加出现递增现象。获得的36条DGGE条带,其序列除了有2条属于环境样品中的未知菌群以外,涵盖了以Proteobacteria和Actinobacteria为主的6个门。其中,gamma-Proteobacteria和alpha-Proteobacterium分别以25.0%和22.2%占据优势地位。另外还包括:Actinobacteria(16.70%),Cyanobacteria(11.1%),delta-Proteobacteria(5.6%),beta-Proteobacteria(2.8%),Firmicutes(5.6%),Bacteroidetes(2.8%)和Verrucomicrobia(2.8%)。其中83.3%的序列与GenBank数据库中未培养微生物的相似性很高,说明白令海北部底、表层海水中,蕴藏着丰富的未培养微生物资源。 2.对该海域19个站位沉积物样品的PCR-DGGE分析表明,白令海北部表层沉积物中的细菌多样性指数、均匀度指数以及丰度的平均值,均明显高于底、表层水样的结果。在深度大于100m的几个站位中,.DBSA站位的多样性指数及均匀度指数均为最大,而DBSE和DBS1站位的丰度值则在沉积物的19个站位中处于最高。获得的37条DGGE条带,有56.8%属于Proteobacteria,其中delta-Proteobacteria(32.4%)与gamma-Proteobacteria(18.9%)占据优势地位。此外还有:Bacteroidetes(13.5%),Actinobacteria(8.1%),Acidobacteria(8.10%)和Cyanobacteria(2.7%)。另有10.8%的序列属于环境样品中的未知菌群。 3.构建了NEC5、DBSE和DBS1三个站位表层沉积物细菌的16S rDNA文库,发现其涵盖了包括Proteobacteria和Acidobacteria等在内的10-13个门。具体包括:alpha-,beta-,gamma-,delta-和epsilon-Proteobacteria,Acidobacteria,Bacteroidetes,Actinobacteria,Planctomycetes,Nitrospirae,Verrucomicrobia,Chloroflexi,Firmicutes,Chlorobi bacterium.Gemmatimonadetes,Cyanobacterium,Fibrobacteres和Spirochaetes等。在表层沉积物中最丰富的微生物类群为Proteobacteria,约占所有克隆子的一半。其中delta-Proteobacteria在3个站位中均为优势类群,其次是gamma-Proteobacteria和Acidobacteria。所测序列与GeneBank中已知细菌序列的相似性在84.1-99.8%,其中41%的序列同源性≤95%,说明该海域沉积物环境中蕴藏着丰富的未知微生物资源。与白令海沉积物细菌具有较近亲缘关系的序列,有99.8%都来自不可培养的细菌。
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