池塘表層底泥反硝化菌豐度與群落結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、池塘養(yǎng)殖中，氮是各種水生生物所需的基本常量元素之一，但池塘中氮素積累普遍過(guò)高，對(duì)水體及養(yǎng)殖對(duì)象產(chǎn)生了較大的危害。反硝化作用作為去氮重要途徑之一，對(duì)養(yǎng)殖水體的氮素降解起著重要作用。由于各種生境中的微生物絕大多數(shù)不可培養(yǎng)，因而無(wú)法運(yùn)用傳統(tǒng)的培養(yǎng)方法對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)及豐度進(jìn)行深入而全面的研究。分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展為此類(lèi)研究帶來(lái)了突破口。為探究與養(yǎng)殖池塘水體氮素循環(huán)密切相關(guān)的反硝化菌群落結(jié)構(gòu)與豐度，本文運(yùn)用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-PCR)和變

2、性梯度凝膠電泳(DGGE)技術(shù)對(duì)湖北省公安縣崇湖漁場(chǎng)三種養(yǎng)殖模式池塘表層底泥的反硝化菌的豐度和群落結(jié)構(gòu)及多樣性進(jìn)行了分析，并通過(guò)主成分分析和冗余度方法分析了反硝化菌豐度及群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子的相關(guān)性，以了解不同養(yǎng)殖模式底泥反硝化菌群落結(jié)構(gòu)差異情況，研究結(jié)果為池塘氮素調(diào)控積累基礎(chǔ)資料。具體研究結(jié)果如下:
　　1.池塘nirS型反硝化細(xì)菌數(shù)量全年變化于6.71×106～6.01×107copies/g之間。三種不同養(yǎng)殖模式的池塘底泥反硝

3、化菌數(shù)量無(wú)顯著差異(p=0.357)，類(lèi)型1池塘反硝化菌變化范圍為1.08×107～6.83×107copies/g，類(lèi)型2池塘反硝化菌變化范圍為8.60×106～6.64×107copies/g，類(lèi)型3池塘反硝化菌變化范圍為6.42×106～8.75×107copies/g;
　　2.每種模式池塘nirS型反硝化菌數(shù)量在月份間差異顯著(p=0.000)。三種類(lèi)型池塘的反硝化菌數(shù)量在9月份最高，分別為（6.27±0.59）×107

4、copies/g、（5.58±1.03）×107copies/g、（7.25±2.12）×107copies/g;8月份次之，分別為:(4.37±0.95)×107copies/g、（3.78±1.55）×107copies/g、（5.53±1.19）×107copies/g;11月份nirS反硝化菌數(shù)量最低，分別為:（1.66±0.07）×107copies/g、（1.32±0.22）×107copies/g、(2.39±0.56)×

5、107copies/g;
　　3.nirS型反硝化菌數(shù)量與池塘環(huán)境因子相關(guān)性分析顯示，反硝化菌豐度與溫度、氨氮呈顯著正相關(guān)，與溶解氧呈顯著負(fù)相關(guān)。主成分分析表明，無(wú)機(jī)氮、溫度和溶解氧是影響反硝化菌數(shù)量的三大主要因子。
　　4.三種養(yǎng)殖模式池塘反硝化菌的DGGE電泳圖譜共識(shí)別出54類(lèi)不同條帶，各個(gè)樣品泳道中檢測(cè)出的條帶數(shù)從25～36條不等。各池塘不同月份樣品中共同條帶數(shù)居多，且共同條帶的條帶亮度較高;在非共同條帶上，各泳道的條

6、帶強(qiáng)弱有不同的變化。結(jié)果提示，不同養(yǎng)殖模式池塘反硝化菌的優(yōu)勢(shì)種群在不同季節(jié)均保持相對(duì)穩(wěn)定，而非優(yōu)勢(shì)種群變化較大。
　　5.池塘沉積物樣品的54個(gè)特征條帶的測(cè)序結(jié)果顯示，屬于環(huán)境樣品中的不可培養(yǎng)菌種(Unculturedbacterium)或未鑒定菌種(Unidentifiedbacterium)條帶有39條，占測(cè)序條帶總數(shù)的70％以上，其他序列條帶主要分布于變形菌門(mén)(Proteobacteria)和硬壁菌門(mén)(Firmate)，變形