Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 塔克拉玛干沙漠东缘土壤细菌多样性分析 | |
| 张哲瑄 | |
| 出版年 | 2021 |
| 学位类型 | 硕士 |
| 学位授予单位 | 塔里木大学 |
| 中文摘要 | 塔克拉玛干沙漠位于新疆塔里木盆地腹地,是世界第二大流动沙漠。荒漠并非不毛之地,蕴含丰富多样的微生物资源。特殊的地理位置、干旱的自然环境以及风沙活动的频繁,造就了塔克拉玛干沙漠风沙地貌的复杂多样,也为微生物提供了特殊的生存环境。胡杨、柽柳、花花柴等盐生植物与微生物群落间的交互,构成独特的根际微生物群落结构。2019年6月在塔克拉玛干沙漠东缘10个不同采样点,采集不同类型沙土样品21份,其中10份为流动风沙样品、6份柽柳根际土以及5份胡杨树根际土样品。通过免培养技术揭示塔克拉玛干沙漠东缘不同生境内的微生物群落结构组成;通过环境因子分析,揭示群落结构与环境因子间的关系;采用多种前处理方法对沙土样品进行放线菌的分离,并筛选棉花枯、黄萎病病菌拮抗菌株,并对一株疑似放线菌新物种进行多相分类鉴定。具体研究结果包括:1.采用抽滤富集结合SDS-CTAB法提取塔克拉玛干沙漠东缘21份沙土样品总DNA,并用试剂盒进行纯化,获得了高浓度、片段完整的基因组DNA。通过对样品进行测序,获得1 412 200条有效序列,以97%的相似性将序列信息进行聚类,获得OTUs为22 730;对不同生境内样品OTU进行比较,塔克拉玛干沙漠东缘流动风沙所包含的OTU数量远高于同一生境内其他样品类型(胡杨根际土、柽柳根际土);经Alpha多样性分析,瓦石峡乡样点和民丰-于田样点微生物多样性和物种丰度最高;通过韦恩图和Heat-map分析,沙土样品所占OTUs较多,而恰拉水库附近采集的样品,特异性最强;利用UPGMA聚类分析、NMDS分析,发现各取样区域间微生物具有一定相似性,同种样品类型也可以单独聚类;通过OTU物种注释,塔克拉玛干沙漠东缘地区所采21个样品,获得明确分类地位的细菌种类为21门42纲的304个属,其中优势菌门为拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes);在属水平上相对丰度最高的菌属为Salinimicrobium,其次为盐单胞菌属(Halomonas),芽胞杆菌属(Bacillus),蓬托斯菌属(Pontibacter),Aliifodinibius和考克氏菌属(Kocuria)。通过土壤环境因子的比较发现,相同样品类型间的土壤因子,因采样区域的变化,其间的差异达到极显著水平。样品中全磷、SO_4~(2-)和HCO_3~-含量间的差异是微生物群落差异的主要推动力。2.依据免培养细菌多样性提供的信息,选取放线菌丰度最高的G_2号流动风沙样品进行放线菌的纯培养,采用自然风干、干热处理、湿热处理、苯酚热处理、添加0.05%SDS和6%酵母浸提物处理,再水化-离心法和超声处理7种前处理方法,对样品进行放线菌的分离纯化,共分离放线菌209株,经16S rRNA鉴定,分布于7个目10个科14个属,分别为拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)、微球菌属(Micrococcus)、链霉菌属(Streptomyces)、栖白蚁菌属(Isoptericola)、微杆菌属(Microbacterium)、考克氏菌属(Kocuria)、拟无枝菌酸菌属(Amycolatopsis)、小单孢菌属(Micromonospora)、假诺卡氏菌菌属(Pseudonocardia)、野野村氏菌属(Nonomuraea)、节杆菌属(Arthrobacter)、糖多孢菌属(Saccharopolyspora)、贫养杆菌属(Modestobacter)和Gordonia。对209株放线菌进行抑菌活性筛选,筛选出10株对棉花枯萎病病菌有抑菌活性的放线菌,13株对棉花黄萎病菌有抑菌活性的放线菌。3.对分离自塔克拉玛干沙漠的放线菌疑似新种TRM 70200进行形态学特征的描述、生理生化特征指标的检测和分子生物学分析,结果表明菌株TRM 70200属于假诺卡氏菌属中新物种。本研究利用高通量测序技术阐述了塔克拉玛干沙漠东缘细菌多样性及群落组成,并分析环境因子及微生物群落构成间的关系;利用纯培养技术对塔克拉玛干沙漠放线菌进行了分离和种类鉴定;并对一株放线菌疑似新物种进行了多相分类鉴定,为后续塔克拉玛干沙漠微生物多样性和微生物资源的探究提供研究基础。 |
| 中文关键词 | 塔克拉玛干沙漠 ; 高通量测序 ; 细菌多样性 ; 放线菌 ; 多相分类鉴定 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | S154.3 |
| 来源机构 | 塔里木大学 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/355559 |
| 作者单位 | 塔里木大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张哲瑄. 塔克拉玛干沙漠东缘土壤细菌多样性分析[D]. 塔里木大学,2021. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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