藍(lán)藻對湖泊沉積物中氨氧化微生物的影響

2.3萬字 45頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

摘 要
氮、磷等營養(yǎng)因子是決定湖泊營養(yǎng)狀態(tài)的關(guān)鍵因子，氮素的生物地球化學(xué)循環(huán)在湖泊營養(yǎng)鹽循環(huán)中占有重要地位。自氨氧化細(xì)菌的氨單加氧酶（AMO）功能被揭示以后，大量針對氨氧化細(xì)菌的研究在不同環(huán)境領(lǐng)域展開，如：土壤與海洋環(huán)境、河口沉積物、湖泊沉積物以及水生植物根系等環(huán)境。近年來，河湖水體藍(lán)藻水華問題日趨頻繁緊迫，一些研究著重于水體中藍(lán)藻與沉積物中細(xì)菌的相互作用，證明藍(lán)藻水華環(huán)境下大量營養(yǎng)物質(zhì)進入沉積物中，對微生物的群落結(jié)構(gòu)和活性有重要影響；沉積物中氨氮增加，可能會影響氨氧化原核生物的群落結(jié)構(gòu)和多樣性。同時也有研究揭示：藍(lán)藻分解過程可能會導(dǎo)致細(xì)菌氨氧化和硝化活性的降低。
為了探索藍(lán)藻水華的消亡對湖泊表層沉積物中AOB的影響，本研究設(shè)計了室內(nèi)中沉積物-水微宇宙的模擬體系，體系中分別添加了野外收集藍(lán)藻和室內(nèi)培養(yǎng)的藍(lán)藻，運用了熒光定量PCR和克隆建庫等分子生物學(xué)方法分析氨氧化細(xì)菌的豐度、群落結(jié)構(gòu)和多樣性。結(jié)果表明了添加藍(lán)藻的處理組其氨氧化細(xì)菌的豐度和群落多樣性要高于未添加藍(lán)藻的空白對照組。本研究中，屬于亞硝化單胞菌屬（Nitrosomonas）的N.oligotropha類群在表層沉積物的氨氧化細(xì)菌中占有絕對優(yōu)勢，相對豐度達到75%。添加藍(lán)藻處理組的氨氧化細(xì)菌比未添加藍(lán)藻的空白對照組中新出現(xiàn)了N.communis和Nitrosospira類群。本研究發(fā)現(xiàn)添加藍(lán)藻會提高沉積物中的氨氧化細(xì)菌的豐度并增加其群落多樣性。


關(guān)鍵詞：藍(lán)藻；氨氧化細(xì)菌；克隆建庫；群落結(jié)構(gòu)和豐度