免培养法对新疆热气泉土壤原核微生物多样性及生物地理的研究

作     者：徐建华 

作者单位：新疆大学 

学位级别：硕士

导师姓名：娄恺

授予年度：2010年

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

主      题：热气泉 地下煤火 16S rDNA arp A基因 生物地理 

摘      要：本文采用免培养方法研究了新疆热气泉土壤原核微生物多样性及生物地理。通过构建细菌和古菌16S rDNA克隆文库,分析新疆玛纳斯热气泉土壤细菌和古菌多样性。采用T-RFLP方法,分析新疆玛纳斯3眼和石河子1眼热气泉土壤硫氧化和硫循环菌多样性及其与环境因子、样点位置间关系。主要研究内容与实验结果如下: 1.从新疆玛纳斯热气泉土壤细菌16S rDNA克隆文库中,随机挑选170个阳性克隆,用Hae III限制性内切酶进行RFLP分析,经分型测序,构建系统发育树,得到29个不同的分类单元（operational taxonomic unit,OTU）。系统发育分析归为6个门:酸杆菌门（Acidobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）和浮霉菌门（Planctomycetes）,其中厚壁菌门（Firmicutes）为绝对优势类群,占整个细菌文库的71%。29个OTUs中有14条序列与GenBank中相关序列的相似性低于97%（序列长度约1.5 kb）,占序列总数的48%。结果表明热气泉土壤细菌多样性较低,但存在大量潜在细菌新种。 2.从新疆玛纳斯热气泉土壤古菌16S rDNA克隆文库中,随机挑选98个阳性隆子,用HhaⅠ限制性内切酶进行RFLP分析,经分型测序,构建系统发育树,共得到16个不同的分类单元（operational taxonomic unit,OTU）。系统发育分析均归为泉古菌门（Crenarchaeota）,隶属于该门的两个分类单元（GroupⅠ和GroupⅡ）。结果表明栖息于热气泉土壤古菌中泉古菌占绝对优势。 3.从新疆玛纳斯3眼热气泉和石河子市1眼热气泉土壤总DNA中扩增硫氧化和硫还原菌arp A基因后,进行T-RFLP分析,结合测定土壤环境因子参数,经聚类分析、主成分分析（PCA）和典型相关分析（CCA）,结果表明土壤温度和pH值影响热气泉土壤硫氧化和硫还原菌多样性,即在一定范围内,土壤温度和pH值能预测土壤硫氧化和硫还原菌多样性,而与其它环境因子无关。 4.从新疆玛纳斯3眼热气泉和石河子市1眼热气泉土壤总DNA中扩增细菌16S rDNA后,进行T-RFLP分析,并结合测定土壤环境因子参数,经聚类分析、主成分分析（PCA）和典型相关分析（CCA）,结果表明除温度和pH值外的土壤有机质含量、铵态氮和硝态氮含量等理化因子影响土壤细菌多样性,此外样点间地理位置差异也影响土壤细菌多样性。