文档介绍：湖南农业大学
博士学位论文
三江源国家自然保护区土壤微生物的分子多样性研究
姓名:张于光
申请学位级别:博士
专业:植物病理学
指导教师:肖启明;李迪强
20050601
摘要⒂糜诜肿由а芯康耐寥牢⑸顳提取方法研究⑷吹厍寥拦痰N⑸锏姆肿佣嘌匝芯用,直接关系到土壤养分的有效性,对植物生长起到重要的作用,同时微生物在土壤肥力评价和生物净化等方面也有着重要的作用。土壤微生物对环境变化很敏感,能够较早地指示生态系统功能的变化,对于退化生态系统的恢复和治理以及提高不同植被的生产力均有重要的理论和实践意义。三江源自然保护区是青藏高原的主体部分,是黄河、长江和澜沧江的发源地,平均海拔杏耸澜缟虾0巫罡摺⒚婊畲蟮母吆菪俸透咴5亍8玫厍程最忠实的科学记录。由于全球气候变化和人为破坏,“三江源”的生态环境不断恶化,加强三江源地区的生态保护刻不容缓。研究三江源地区的土壤微生物,揭示三江源土壤微生物的生态分布和区域特异性,将为评价三江源地区的生态环境,了解三江源地区土壤微生物在全球变化中的影响,为三江源自然保护区保护策略的制定提供科本研究主要通过┰觥⒒蚩寺托蛄蟹治龆匀醋匀槐;で同植被和海拔高度土壤环境中的固氮酶基因”口汀、反硝化酶基因海鹩雗物、反硝化细菌等功能微生物的多样性及其主要影响因子。其主要结果如下:土壤微生物分子生态学研究的关键技术之一是从各种环境样品中高效的获得可和溶菌酶加ㄈ址桨付酝寥牢⑸镒蹹进行了提取,然后通过电泳加树脂柱回收和连续问髦厥樟街址椒ń辛舜炕峁砻鳎湫约良覵高盐法的崛⌒拭飨愿哂谄渌街址椒ǎ缬炯邮髦ǖ拇炕Ч谩扩增表明,经过两种纯化方法后得到的伎梢越扩增和、、刀口阿等功能基因的扩增。因此,认为变性剂加胙畏ㄊ且恢指8咝А⒖煽亢适合于环境微生物分子生态学研究的崛》椒ā为了了解青藏高原地区土壤固氮微生物的群落结构及其差异,本研究首次利用和测序分析对位于青藏高原腹地的三江源自然保护区土壤微生物固氮基因/亩嘌院拖低撤⒂辛颂教帧Q芯垦∪×死醋杂诓煌0胃叨取⒅脖类型的鲅罚菅氐纳锏乩砘宰吹闹鞒煞址治表明,鲅可以聚类分为霾煌淖椋渲醒豗、,担负着分解动植物残体的重要作始自然状态保存较好,是气候、环境变化信息最敏感最完整的载体和自然环境演变过的分子多样性进行了分析,同时探讨了不同植被和海拔高度土壤中固氮微生进行分子生物学研究的基因组1狙芯坷肧高盐法、变性剂加哐畏学依据。
⑷吹厍吆莸橥练聪趸妇姆肿佣嘌匝芯⒅脖槐浠匀吹厍寥牢⑸锸亢投嘌缘挠吧一起,>齈治觯鲅分泄驳玫个克隆和霾煌腞状汀T谒醒分校至鞳具有个明显的优势种群,并且得到了龉餐腞状停丶涞牧搅奖冉发现,样地问具有%一%的重叠克隆数和%..サ难宰聪近的样地阊具有更多的重叠数。和生物地理化学性状的主成份分析表明,土壤放牧也对固氮微生物有明显的影响。随着样地海拔的升高,各样地的克隆数和谱带型数随着减少,相同植被类型样地中所得克隆数和谱带型数基本一致。序列问具有%一%的相似性。系统发育树分析表明,这些序列可以被分为霾高寒草甸是青藏高原的主要植被类型,也是我国特有植被。本研究通过应用和测序分析对青藏高原腹地三江源自然保护区高寒草甸土壤反硝化细菌基因蚽的多样性和系统发育进行了分析,探讨了该地区反硝化细菌的分析砻餮匚示哂胁煌男宰矗豘猯、一蚘宰聪嘟痪劾得鰊寺『个克隆,其中基因具有个不同的谱带样地的谱带型数基本上与生物地理化学性状相~致,而则没有明显的一致性。不同的环境因子影响分析表明,海拔高度和土壤琋比可能是影响土壤反硝化细菌的重要因素。选取个克隆和个克隆进行部分测序分析,通过比较表明,和基因序列间分别具有%,%和%一%的相似性。系统发育分具有较商的相似性,表明样地中多种细菌含有反硝化基因,是潜在的反硝化细菌。但是,各个样地间的反硝化序列没有明显的分布差异。本部分研究应用传统的培养和现代分子生物学方法探讨了三江源地区草地和退化草地的微生物数量和多样性变化,以及对土壤质量和健康状况的影响,为该地区生态环境的保护和合理利用提供依据。研究的鐾寥姥钒个草地样品中的含量和疦比是影响土壤中固氦微生物群落的重要因素,人为干扰和过渡最后,选取个克隆进行基因测序分析,通过软件分析表明,这些同的簇,部分序列与属于蛋白细菌的固氮微生物具有近的亲缘关系。群落结构和影响因素。研究选用了龊0卧以上的高寒草甸样地,主成份在一起,而样地一蛎飨缘谋环挚!>,在鲅分蟹直鸹型,基因具有霾煌腞状汀6杂趎颉T谒械难刂卸具有不同的明显优势种群,而对于基因,除样地一个明显的优势种群外,其他鲅刂忻挥忻飨缘挠攀浦秩骸甈分析表明,对于基因,所有析表明,这些序列都可以分为霾煌拇兀直鹩氩煌质舻南妇蛄例如甆.、
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