论文部分内容阅读
细菌在湖泊生态系统中营养物质的分解与转化、湖泊环境的修复、物质及能量贮存过程中均发挥着极其重要的作用,因此研究湖泊细菌的丰度、群落组成、多样性的时空差异,对于深入了解细菌在湖泊生态系统中的功能演替是非常必要的。本文应用表面荧光直接计数法、变性梯度凝胶电泳(DGGE)和构建16S rRNA基因克隆文库分析相结合的分子生物学技术以及多元统计分析的方法,系统研究了福州左海湖在2011-2013为期两年的水体细菌丰度与群落结构的时空变化情况,并探讨其与环境因子之间的相关性。结果显示两年的试验结果具有很好的重复性,且两种分析方法得到的实验结果基本一致。荧光直接计数结果显示,左海湖全年总细菌介于4.91×106-18.71×106cells-ml-1之间。细菌丰度具有显著的季节性变化特征,在气温较低的12月和2月较低,在气温较高的6月和8月相对较高。相关性分析表明,影响细菌丰度的主要环境因子是水体pH值和温度。DGGE分析结果表明,左海湖细菌群落结构空间差异不明显,季节变化对菌群结构的影响更为显著。依据DGGE结果,选择2月(冬季)、4月(春季)、8月(夏季)和10月(秋季)四个典型季节构建了4个克隆文库,412个阳性克隆子共得到298个酶切分型,获得157种操作分类单元(OTUs)。多样性指数(H’)分析表明,左海湖水体具有很高的细菌多样性,且随季节变化显著,最高值均出现在冬季。系统进化分析表明,左海湖细菌菌群归属于11个门类,包括α-,β-,γ-和δ-Proteobacteria (变形菌门)、Actinobacteria (放线菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门)、Cyanobacteria (蓝细菌门)、Chloroflexi(绿弯菌门)、Verrucomicrobia (疣微菌门)、Firmicutes(厚壁菌门)和Acidobacteria(酸杆菌门)。其中最优势菌群为P-Proteobacteria和Cyanobacteria,较优势菌群为a-Proteobacteria、Actinobacteria和Bacteroidetes。冗余分析(RDA)结果显示,pH、水温(WT)、总氮(TN)、总磷(TP)和叶绿素a (Chla)是影响左海湖细菌群落组成的主要环境因子,且对于整个左海湖而言,水体细菌群落结构的季节性变化也比较明显。