毒死蜱胁迫下土壤细菌和真菌群落演替及其降解菌群的分子鉴定(英文)

作     者：Lie-zhong CHEN Yan-li LI Yun-long YU 

作者机构：Department of Plant ProtectionCollege of Agriculture&BiotechnologyZhejiang University State Key Laboratory Breeding Base for Zhejiang Sustainable Pest and Disease ControlInstitute of Plant Protection and MicrobiologyZhejiang Academy of Agricultural Sciences 

出 版 物：《Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology)》 (浙江大学学报（英文版）B辑（生物医学与生物技术）)

年 卷 期：2014年第15卷第4期

页      面：322-332页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 1004[医学-公共卫生与预防医学(可授医学、理学学位)] 07[理学] 1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 0905[农学-畜牧学] 0906[农学-兽医学] 071005[理学-微生物学] 

基　　金：supported by the Zhejiang Provincial Key Technology Innovation Team(No.2010R50028) the Hangzhou Science and Technology Development Program(No.20110232B11),China 

主　　题：变性梯度凝胶电泳(DGGE) 细菌群落结构 真菌群落结构 毒死蜱降解菌群 ERIC-PCR 

摘      要：研究目的:评价毒死蜱施用后对土壤细菌和真菌群落结构的影响,并对降解功能菌株进行分析。创新要点:通过聚合酶链式反应–变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)方法,揭示了毒死蜱施用后土壤细菌和真菌群落结构动态变化,并对试验土壤中的降解菌群进行分子鉴定。研究方法:将农田土壤用终质量分数5 mg/kg和20 mg/kg毒死蜱处理,同时以不施用毒死蜱为对照,定期采集土样进行毒死蜱残留测定并提取土壤DNA。将提取的土壤总DNA作为PCR反应模板,细菌群落结构分析采用对大多数细菌16S rRNA基因V3区具有特异性的引物GC-341F和517R,真菌群落结构分析采用ITS区特异引物对GC-ITS1f和ITS2f。DGGE图谱经Quantity One软件进行数字化分析,各泳道中的条带经标准化处理之后,条带的相对光密度构成一个矩阵,用Matlab软件进行主成分分析(PCA),用Dice法计算相似性指数CS,用MEGA 4.1软件构建系统发育树,进行聚类分析。之后,采用LB、察氏和高氏三种培养基结合的纯培养分离方法,从毒死蜱处理土样中分离具有降解功能的菌株。分别提取纯培养物的染色体DNA,利用ERIC-PCR对分离到的降解菌进行基因组指纹图谱分析,将典型肠杆菌基因间的重复共有序列–聚合酶链式反应(ERIC-PCR)指纹图谱类型的代表菌株进行16S rRNA基因(细菌和放线菌)或ITS区(真菌)扩增并测序,测序结果提交GenBank基因库,并进行BLAST比对,初步确定降解菌株的分子地位。重要结论:本实验条件下,毒死蜱降解符合一级动力学,5 mg/kg和20 mg/kg毒死蜱浓度下的降解方程分别为y=5.252e-0.09x和y=19.41e-0.08x。DGGE指纹图谱显示,毒死蜱施用后土壤真菌群落结构与对照相比发生很大改变,且毒死蜱处理样品真菌群落结构保持基本稳定,多样性指数明显提高(见图2b);主成分分析显示,毒死蜱处理样品与对照明显分在2个不同的区域,充分表明毒死蜱对土壤真菌群落结构影响迅速且持久(见图3b)。毒死蜱处理样品细菌群落结构只在试验前30天与对照相比明显不同,60天时已经恢复对照水平(见图2a),同时主成分分析图上,毒死蜱处理样品与对照也越来越靠近,最后聚在一起(见图3a),说明毒死蜱对土壤细菌群落结构影响短暂。最后,获得了9个典型的ERIC型毒死蜱降解菌株。