黄渤海沉积物环境细菌群落特征研究
海洋微生物是各种生源要素循环的参与者，其在全球生物地球化学循环中的地位和作用得到越来越多的关注。了解海洋微生物群落结构和多样性，是认识区域元素生物地球化学循环和海洋生态的基础和关键。本文以黄海和渤海为研究背景，采用高通量测序技术(454-焦磷酸测序)，研究黄、渤海表层沉积物环境中细菌群落组成和多样性特征，并探讨其与环境因子的关系。 对黄、渤海19个表层沉积物样品进行测序分析，共获得16S rRNA V4-V6区优化序列124147条，平均碱基长度为395bp;检测到的细菌类群归属于58个门，160个纲，294个目，440个科，770个属。每个分类单元中未能确定其分类地位的细菌类群，从门到属所占比例由36.2％逐渐增大到67.4％。黄、渤海海域表层沉积物环境中的优势细菌类群在门类水平上为:变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)。其中，变形菌门所占比例在淡水环境与海水环境中存在显著差异(p＜0.05），其他门类的细菌在各采样站位无显著差异(p＞0.05）。纲水平上，研究区域的优势细菌类群为δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、嗜热油菌纲(Thermoleophilia)、酸微菌纲(Acidimicrobiia)、疣微菌纲(Verrucomicrobiae)和硝化螺旋菌纲(Nitrospira)。其中，δ-变形菌纲和γ-变形菌纲为整个黄、渤海区域表层沉积环境中的优势类群，所占比例从河口区的24％到黄、渤海中部的73％逐渐升高。β-变形菌纲和嗜热油菌纲为河口区的优势类群，前者所占比例为17-21％不等，接近δ-变形菌纲和γ-变形菌纲的水平，后者所占比例在6-7％之间。未确定分类地位的细菌类群所占比例由河口区的33％逐渐降低到黄、渤海中部的13％。 黄、渤海海域表层沉积物细菌群落Shannon-Weaner指数变化范围为3.32-9.24(均值7.86)，ChaoⅠ指数变化范围为887-3673(均值2088)，总体来看，渤海海峡附近表层沉积物细菌群落多样性指数较低，其他站位之间差异较小。丰富度指数高值区主要出现在黄海北部，低值区出现在双台子河及黄河河道处。基于UPGMA的聚类分析结果表明，环境特征相似的站位细菌群落组成相似度较高，聚类位置较为接近。Pearson相关性分析结果表明，有机碳(OC)、总氮(TN)和总磷(TP)与细菌群落多样性指数呈现显著正相关关系（p＜0.05）(相关系数依次为0.513、0.468和0.554)，与丰富度指数不显著相关(p＞0.05）。应用典型对应分析(Canonical Correlation Analysis，CCA)探讨盐度、pH、中值粒径(MD)、总氮(TN)、总磷(TP)、有机碳(OC)和叶绿素a(Chl a)对细菌群落结构的影响，结果显示OC(0.756, p＜0.05), TN(0.697, p＜0.05),TP(0.705, p＜0.05),盐度(-0.512,p＜0.05)和pH(-0.531，p＜0.05)是影响黄、渤海表层沉积物环境细菌群落结构的主要因素。各环境因子对黄、渤海区域不同站位细菌群落结构的影响程度亦有差别，双台子河和黄河河口区受有机碳影响较大，渤海和北黄海中部受总氮和总磷影响较大，黄海中西部胶州湾区域受盐度影响较大，而莱州湾海域受pH影响较大。
海洋沉积物;细菌群落;高通量测序技术
中国海洋大学
硕士
环境科学
邹立
2015
中文
X321
67
2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）