東川泥石流源區(qū)板巖表生細菌生物多樣性及可培養(yǎng)細菌促進板巖風化效應的研究.pdf

1、東川泥石流源區(qū)板巖(slate)是一種淺變質巖，具有板狀構造，板巖的風化作用能夠破壞巖體構造。本文采集云南省昆明市東川區(qū)泥石流板巖與流通區(qū)樣品，采用Illumina Miseq高通量測序技術研究泥石流樣品中細菌種群結構與多樣性及其影響因素，同時利用可培養(yǎng)方法分離篩選細菌并研究其風化板巖的能力，通過16S rDNA測序鑒定巖石風化細菌種群結構，研究結果不僅可以闡明泥石流源區(qū)和流通區(qū)不同樣品細菌種群多樣性及其關鍵影響因子，同時也可以豐富巖石

2、風化細菌資源庫和基因庫并為巖石-細菌相互作用機制提供實驗依據(jù)。
　　Illumina Miseq高通量測序結果表明，源區(qū)E2樣品的OTU(OperationalTaxonomic Units)數(shù)目(585)＞流通區(qū)樣品F(277)＞源區(qū)樣品E3(232)＞源區(qū)樣品D2(158)，供試樣品的Chao和Ace指數(shù)說明的樣品細菌種群多樣性與OTU變化趨勢是相同的，E2樣品的Shannon指數(shù)值最大，Simpson指數(shù)值最小，說明該樣品的

3、細菌種群多樣性最高，D2樣品的Shannon指數(shù)值最小，Simpson指數(shù)值最大，說明該樣品的細菌種群多樣性是最低的，F(xiàn)樣品和E3樣品的種群多樣性次之。系統(tǒng)發(fā)育分析結果表明，樣品中Firmicutes(68.90％)、Proteobacteria(12.67％)、Actinobacteria(11.08％)為優(yōu)勢菌門，樣品D2表生細菌種群中有11個優(yōu)勢的屬，E2樣品有23個優(yōu)勢的屬，E3樣品有12個優(yōu)勢屬，F(xiàn)樣品則有11個屬，共同的優(yōu)勢

4、屬為Lactococcus、 Arthrobacter、 Bacillus、Pseudomona、Carnobacterium、Lysinibacillus、Solibacillus、和Streptococcus共8個。Actinobacteria和Proteobacteria都與環(huán)境因子Fe、Ca呈顯著負相關，F(xiàn)irmicutes與Fe、Ca呈顯著正相關，與pH呈負相關。
　　從源區(qū)和流通區(qū)采集的樣品中分離得到302株細菌，通過

5、供試菌株對板巖的風化試驗表明，對Fe、Si、Al、Ca四種元素都具有釋放效果的菌株有207株，占總測定菌數(shù)的68.54％,菌株的釋Ca能力比較強。將供試菌株的釋Ca能力按照高(＞800μM)、中（400-800μM）和低(＜400μM)風化能力分為三個級別。在302株菌株中，高風化能力菌株有238株(78.8％)，中風化能力菌株有59株(19.5％)，低風化能力菌株有5株(1.7％)。D2樣品的高風化能力的菌株占60.5％，E2樣品中高

6、風化能力占80.0％，E3樣品中高風化能力菌株占90.7％，F(xiàn)樣品中高風化能力的占88.3％。16S rDNA測序結果表明，巖石風化細菌屬于Actinobacteria(60.9％)、Proteobacteria(16.2％)、Firmicutes(22.9％)等三個門，包含有Arthrobacter、 Pseudomonas、Bacillus、 Acinetobacter、 Rhizobium、 Terrabacter、Ensifer

7、、 Pantoea、Enterobacter、Sphingomonas、Staphylococcus、Microbacterium、Micrococcus共13個分類菌屬。其中四個樣品中共有的優(yōu)勢屬為Arthrobacter和Bacillus，D2樣品中特有的屬為Micrococcus，E2樣品中特有的屬為Pantoea、Enterobacter、Staphylococcus、Microbacterium。F樣品中特有的屬為Rhizob