文档介绍：南方医科大学2009级硕士学位论文基于BIPES分析三种沉积物的微生物群落多样性‘●● l■ Comoarsion 0Imicrobial C0mmUnities diversity intllree sediments withBIPES 课题来源:国家自然基金(31040013);教育部新世纪优秀人才计划(NCET-);广东省自然基金($20**********); 教育部高等学校博士学科点专项科研基金(新教师类, 20094433120017);南方医科大学杰青培育计划专业名称学位申请人指导教师答辩委员会主席答辩委员会成员劳动卫生与环境卫生学王玉周宏伟教授谭凤仪教授曹虹教授栾天罡教授雷毅雄教授周基元副教授张海副教授叶卓明副教授论文评阅人‘应光国研究员万成松教授 2012年5月l O号硕士学位论文基于BIPES分析三种沉积物的微生物群落多样性硕士研究生:王玉指导老师:周宏伟教授摘要自然环境中的微生物大都以群落形式存在,它们通过驱动生命基本元素进行生物地球化学循环,分解各种污染物。沉积物是一个特殊的水生环境领域, 其中的微生物多样性比其对应的水体环境更加丰富。为了更好的理解微生物对生物地球化学循环的潜在影响,寻找微生物资源,科学家们对沉积物特别是海洋沉积物展开了广泛的研究。另外,研究者在潮间带根际和沉积物中发现了大量与初级生产力有关的微生物,并且发现了大量外源污染物降解菌,也引起了研究者在潮间带沉积物中寻找微生物资源的兴趣。而相对上述两种类型的沉积物人们对淡水沉积物的研究较少。据报道,Meta分析显示淡水沉积物的细菌和古细菌u多样性比海洋沉积物要丰富。但是许多研究实验因素如PCR条件,测序方法,16srRNA可变区和引物的选择会影响微生物的a多样性分析。本研究采用统一的实验方案,通过lllumina高通量测序技术,详细比较了中国南部沿珠江分布的淡水,潮间带和海洋三种沉积物中的微生物群落结构,分析比较不同类型沉积物中的微生物0【和13多样性的异同。目的比较中国南部沿珠江分布的淡水、潮间带和海洋三种不同类型沉积物微生物多样性及每种沉积物中主要富集的微生物物种;通过分析潮间带湿地沉积物细菌和古细菌群落结构特点,为潮间带是一个独特的海陆边缘生态系统理论提中文摘要供一些理论依据。材料和方法我们于2009年8月在流溪河水库(LXR freshwater)、潮间带湿地()和近海港口(YOW)共采集35个土壤样品。其中淡水沉积物13个样品,潮间带湿地沉积物14个,海洋沉积物8个;所有的沉积物样品用Mobio土壤DNA提取试剂盒提取沉积物中基因组总DNA;用带有barcode的 16s rRNA TTANC)和1 046R (T)扩增35个沉积物样品,另外,用同样带有 barcode的1 6s rRNA V6古细菌引物958F(GG)和 1048AR(WC)扩增13个潮间带沉积物样品。扩增后的 PCR产物混合后送去华大基因公司用Solexa GAll测序仪进行PE75测序:测序数据我们采用BIPES分析流程提取粗序列,用UCHIME去除嵌合体,最终得到的干净序列再用TSC聚类算法聚成相似度为97%OTUs,最后用包含这些OTUs 分类信息的群落结构分析沉积物的微生物多样性。结果 1三种沉积物测序数据经过BIPES流程分析共得到2,3 8,609条序列, UCHIME去除嵌合体后剩余2,311,761条序列,然后经TSC聚成96,937个OTUs。样品的测序深度大都在()条序列,其中一个样品W12达到174,678 条序列。通过做三种沉积物归一化和非归一化的稀释曲线分析比较沉积物群落结构的Q多样性,结果显示上游淡水湖沉积物的细菌群落a多样性最高,海洋沉积物最低,潮间带沉积物细菌群落a多样性处于中间位置。三种沉积物群落结构门水平的分布模式显示,潮间带沉积物主要细菌门的群落分布模型同样介于淡水湖和海洋沉积物之间,和前面的细菌群落G多样性分析结果类似。门水平级别所有样品的OTUs做主成分分析,PCA结果显示三种微生物群落在门水平级别可以非常明显的分开,说明三种沉积物中的细菌门硕士学位论文有较大的差别。例如,变形杆菌组(丫-、￡.、)主要富集在海洋和潮间带沉积物中;而酸杆菌和硝化螺菌主要富集在淡水沉积物中。三种类型沉积物群落结构属水平分析。文中列出10种多度最高种属,发现潮间带沉积物可能是淡水与海洋沉积物的一个过渡。PCA主成分分析属水平与门水平结果相比,三种沉积物群落分开的更好,说明三种沉积物细菌属的差异更加明显。另外,潮间带沉积物中富集大量与硫还原有关的种属脱硫洋葱菌属(Desulfobulbus),硫还原菌属(Desulfobacterium),脱硫单胞菌(Desulfuromonas