中国青岛近海、北黄海及渤海噬藻体遗传多样性研究
蓝细菌是海洋生态系统中重要的初级生产者，可贡献高达80％的初级生产力。噬藻体专指感染蓝细菌的病毒，其通过裂解宿主和基因整合等方式，调控宿主的群落结构及促进宿主间基因交流，从而影响生态系统的群落结构和功能。本文对中国青岛近海、北黄海以及渤海噬藻体psbA基因以及DNA聚合酶基因的多样性进行分析，以期探明上述海域噬藻体群落结构，探讨河流冲淡水等环境因素对噬藻体多样性的影响。 对北黄海远岸海域以及青岛近海海域噬藻体psbA基因进行分析，共得到118条不同的基因片段，其中北黄海远岸海域60条，青岛近海海域58条。系统发生分析表明，118条序列共聚为4簇，即ClusterⅠ~Ⅳ，ClusterⅠ和Ⅱ均源于感染聚球藻的肌尾科噬藻体，ClusterⅢ和Ⅳ分别源自感染原绿球藻的肌尾科噬藻体、感染聚球藻的短尾科噬藻体通过进一步GC含量分析及氨基酸序列分析等表明，源自感染聚球藻的噬藻体psbA基因片段为112条（占94.9%），源自感染原绿球藻噬藻体的只有5条（占4.2%）。此外，北黄海远岸海域及青岛近海海域噬藻体的多样性比较分析表明二者各自独立进化，保持着有限的基因交流。 对渤海噬藻体DNA聚合酶基因进行分析，共获得392条基因片段，经过筛选分为84个OTUs。通过系统发生分析，84个OTUs共聚为2大枝，12个亚枝，命名为SubGroupⅠ~Ⅻ，其中，优势枝为SubGroupⅠ、SubGroupⅤ、SubGroupⅪ，优势枝聚簇的序列几乎覆盖各个站位。聚簇于SubGroupⅠ的序列还包括文献报道的从大西洋、太平洋以及中国南海、切萨克皮湾得到的噬藻体聚合酶基因片段，说明SubGroupⅠ代表的短尾科噬藻体分布广泛。SubGroupⅤ聚簇的只有本文得到的DNA聚合酶基因片段，应属于本研究海域特异的短尾科噬藻体分枝。此外，SubGroupⅫ，为B14、B31站位的优势分枝，其代表为侵染聚球藻WH7805的噬藻体纯株P60。P60属于高度活跃的噬藻体，此分枝代表的聚球藻噬藻体极可能对调控海洋蓝细菌的群落结构起到重要作用。以DNA聚合酶基因为基础，对各个站位的样品分析聚类以及多维尺度进行分析，结果发现黄河冲淡水可能不是影响噬藻体群落结构的关键因素。 在渤海，共获得432条噬藻体psbA基因片段，经过OTUs筛选分为139个OTUs。通过系统发生分析，139个OTUs共聚为8簇，命名为MarⅠ-SM，GroupⅡ~Ⅷ。其中，MarⅠ-SM为优势枝，聚簇的包括99个OTUs（66.9%），365条序列（80.8%）。在MarⅠ-SM，GroupⅢ、Ⅳ、Ⅵ四簇，聚簇的参考序列均包括聚球藻肌尾科噬藻体聚簇，通过进一步的GC含量分析以及氨基酸序列分析等表明其应属于侵染聚球藻的肌尾科噬藻体。在GroupⅡ、Ⅴ、Ⅶ及Ⅷ，聚簇的只包括本文获得的噬藻体psbA基因片段，通过GC含量分析以及氨基酸序列分析，此四簇应属于本研究海域特异的肌尾科噬藻体分枝。 通过对以DNA聚合酶及以psbA基因为基础的噬藻体的遗传多样性进行比较分析，发现二者均表明侵染聚球藻的噬藻体在研究海域占有优势。但二者也存在明显差异，样品聚类以及多维尺度分析结果也表明这两个基因的进化速度可能存在差异。
噬藻体;遗传多样性;群落结构;生态系统
中国海洋大学
硕士
海洋生物学
汪岷
2013
中文
S917.1
71
2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）