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噬藻体是一类能够感染蓝藻的具有双链DNA病毒,广泛分布于不同水生环境中,它在调节水体中蓝藻种群的密度、多样性及生物地球化学循环起重要。近年来,噬藻体遗传多样性、生物学特性等研究是生态学研究的热点。但对大庆湿地水体中噬藻体基因多样性的研究鲜有报道。本研究以噬藻体中DNA聚合酶pol基因和磷酸盐辅助代谢基因phoH基因为分子标记,采用PCR扩增-克隆-Sanger测序技术对大庆湿地的噬藻体遗传多样性和群落分布进行研究,揭示了大庆湿地水体中噬藻体DNA pol基因和phoH基因的多样性,采用分离纯化的方法获得了大庆湿地水体中噬藻体病毒株和蓝藻类群,通过电镜技术观察了噬藻体的形态,形态学结合分子生物学方法鉴定了可培养蓝藻的分类归属,对大庆湿地水体中可培养噬藻体的DNA pol基因进行了克隆测序,探究大庆湿地水体中可培养噬藻体和环境样品中噬藻体的对应关系,高通量测序技术调查了大庆湿地水体中蓝藻类群的多样性,为后续研究蓝藻和噬藻体多样性之间的关系提供了材料,主要结论如下:1、以噬藻体中编码DNA聚合酶的pol基因为分子标记,研究噬藻体在大庆湿地水体中的群落分布。采用简并性引物CP-DNAP-349E和CP-DNAP-533Ra/Rb,对大庆湿地水体中的噬藻体pol基因进行PCR扩增,从3个大庆湿地水体样品中获得了59条噬藻体DNA pol基因序列,经NCBI数据库中BLASTp比对发现这些序列的相似度为71%-99%之间。系统进化分析发现这些序列被划分成5个集群(Groups 1-5),黎明湖、龙凤湿地和扎龙湿地水体中的短尾噬藻体群落分布不同。将本研究获得的pol基因与不同环境(海洋、稻田、湿地沉积物)的短尾噬藻体pol基因通过系统发育分析,发现大庆湿地水体中存在新的pol基因集群。非度量多维尺度(NMDS)分析发现大庆湿地水体中的短尾噬藻体DNA pol基因集群与来自淡水湖泊和稻田的短尾噬藻体DNA pol基因集群亲缘关系较近,而与那些来自海洋和沿海河口以及湿地沉积物的短尾噬藻体DNA pol基因集群亲缘关系较远。以磷酸盐辅助代谢基因phoH基因为分子标记,探究噬藻体在大庆湿地的群落分布。采用简并性引物vPhoHf/vPhoHr从4个大庆湿地水体样品中获得了73条来源于细菌病毒的phoH基因克隆序列。系统发育分析发现,仅来自大庆湿地水体的的细菌病毒phoH基因序列形成了5个新的亚群(Groups 3 f、Groups 3 g和Groups 6 f、Groups 6 g、Groups 6 h),表明大庆湿地水体中存在新的phoH基因集群。基于非度量多维尺度(NMDS)分析发现大庆湿地水体的细菌病毒phoH基因集群与来自海洋和稻田的细菌病毒phoH基因集群亲缘关系较远,与来自湿地沉积物环境中的细菌病毒phoH基因集群亲缘关系较近。2、采用双层平板分离纯化了大庆湿地四个地点的水样中获得14株以Anabaena PCC7120为寄主的可培养噬藻体,对其中4株可培养噬藻体的生物学特性进行了研究,结果发现四株噬藻体在温度高于50℃的其活性几乎消失;在pH 7-8之间活性最高,在紫外光照射3min以上活性几乎消失。电镜观察其中十二株噬藻体为二十面体的短尾噬藻体。在黎明湖水体以鱼腥藻(Anabaena PCC7120)为寄主的3株噬藻体中,获得了3条DNA pol基因序列,系统发育地位与黎明湖水体中获得的噬藻体DNA pol基因序列聚在一起。3、从大庆湿地水体中采用平板划线分离方法分离蓝藻菌株,获得3株菌株,对分离获得的3株蓝藻进行鉴定,基于16s rRNA和psbA基因系统进化分析,结合其形态学特征,鉴定出3株蓝藻均为颤藻目,颤藻科,鞘丝藻属。4、采用高通量测序技术对大庆湿地水体中的蓝藻多样性进行了调查,LLM-Jun、LLMSep和ZLW-Jun分别代表六月份黎明湖水体样品、九月份黎明湖水体样品和六月份扎龙湿地水体样品。发现扎龙湿地水体蓝藻丰富度chao1指数、多样性Shannon指数和Simpson指数均高于黎明湖水体;而不同时期的黎明湖水体中蓝藻群落的丰富度之间无差异,而从蓝藻多样性Shannon指数和Simpson指数发现六月份黎明湖水体低于于九月份黎明湖水体;三个样点均以Cyanobium PCC-6307为优势菌属,并且在黎明湖水体的蓝藻的丰富度要高于扎龙湿地;黎明湖水体中,Cyanobium PCC-6307的丰富度九月份水体中要高于六月份的水体;大庆湿地相同时期不同地点的蓝藻群落组成差异较大,而在不同时期相同地点的蓝藻群落组成差异较小。综上所述,本研究以DNA pol基因和phoH基因为分子标记基因,发现了大庆湿地水体中有1个新的噬藻体DNA pol基因集群和5个新的phoH基因亚群,大庆湿地水体中噬藻体DNA pol基因集群与稻田水体亲缘关系更近,与湿地底泥和海洋水体中噬藻体的DNA pol基因集较远;phoH基因集群与与湿地沉积物亲缘关系较近,与海洋环境亲缘关系较远;大庆湿地水体中蓝藻群落结构随采样时间和地点发生明显不同。分离纯化了以鱼腥藻(Anabaena PCC7120)为寄主的噬藻体,并获得了三条可培养噬藻体的DNA pol基因序列,其位置分布在黎明湖水体噬藻体DNA pol基因序列特有的进化分枝上,为后续研究蓝藻和噬藻体之间的对应关系提供了的理论依据。