【摘要】：近年來,由于人類活動的影響,淡水湖泊微囊藻毒素污染問題越來越嚴重。作為淡水湖泊中重要的組成成分,細菌群落能降解水體中的微囊藻毒素,對維持淡水湖泊生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有著不可替代的作用。因此,研究細菌群落與微囊藻毒素產(chǎn)生之間的關(guān)系對于預(yù)測及治理淡水湖泊生態(tài)系統(tǒng)未來環(huán)境變化具有重要的意義。鄱陽湖是我國最大的淡水湖泊,其水質(zhì)狀況在一定程度上影響整個流域的生態(tài)安全。本研究以鄱陽湖為研究對象,在總結(jié)以往相關(guān)研究報道的基礎(chǔ)上,選擇了4個調(diào)查樣地,包括了主湖區(qū)的星子、都昌和康山水域,以及典型的子湖區(qū)-戰(zhàn)備湖。本研究選擇水溫較高、適于藍藻生長的月份開展實驗,分別在2016年和2017年的7、9、10和11月份對選擇樣地的表層水樣進行分析。首先對微囊藻毒素,藍藻群落以及產(chǎn)微囊藻毒素基因(mcyA基因)的分布特征及相互關(guān)系進行分析,然后通過16S rRNA基因高通量測序和熒光定量等分子生物學技術(shù),對水體細菌群落組成和豐度進行了探究,并結(jié)合代謝功能預(yù)測進一步探討微囊藻毒素產(chǎn)生對湖泊水體細菌群落結(jié)構(gòu)和功能的影響,最終得出以下主要結(jié)論:1.水體微囊藻毒素空間上無顯著的差異,而在時間上差異顯著,表現(xiàn)在11月份顯著高于其他幾個月份,其主要受到pH值、水溫、水深、氨氮、總氮,正磷酸鹽、溶解性有機碳和葉綠素α的影響。2.顯微觀察結(jié)果表明,藍藻群落中,微囊藻屬和魚腥藻屬等是優(yōu)勢藍藻屬。空間上,戰(zhàn)備湖樣地的藍藻豐度顯著高于其他樣地,而在時間上表現(xiàn)在9月份藍藻豐度顯著最高,而在11月份顯著最低。微囊藻屬(Microcystis sp.)和微囊藻毒素呈顯著的負相關(guān)。因此,微囊藻屬對微囊藻毒素的產(chǎn)生貢獻最大,11月份微囊藻毒素濃度較高可能與溫度太低,使得藍藻細胞大量裂解死亡,釋放微囊藻毒素相關(guān)。3.mcyA基因在時間上差異顯著,其拷貝數(shù)在10月份顯著最高。mcyA基因和微囊藻屬(Microcystis sp.)呈顯著的正相關(guān),與微囊藻毒素沒有顯著的相關(guān)性�？赡茉蚴呛琺cyA基因的有毒微囊藻屬占有絕大部分,但是微囊藻毒素的產(chǎn)生過程非常復(fù)雜,涉及多種mcy基因參與調(diào)控。4.細菌群落多樣性在2017年11月份顯著最低,但16S rRNA基因拷貝數(shù)顯著最高。細菌群落組成中,放線菌門(Actinobacteria)、變形菌門(Proteobacteria)和藍細菌門(Cyanobacteria)最為優(yōu)勢;細菌群落在時間差異不顯著,僅表現(xiàn)出時間差異,時間上11月份,變形菌門(Proteobacteria)和擬桿菌門(Bacteroidetes)的相對豐度顯著最高。細菌代謝功能中,主要是化能異養(yǎng)代謝功能和光合自養(yǎng)代謝功能最優(yōu)勢,11月份的化能異養(yǎng)功能豐度顯著最高,而光合自養(yǎng)功能豐度顯著最低。5.伴隨著微囊藻毒素的濃度升高,細菌群落豐度增加,化能異養(yǎng)功能顯著增強。微囊藻毒素與伯克氏菌科(Burkholderiaceae)和OPB56呈顯著的正相關(guān),而和酸微菌科(Acidimicrobiaceae)、奈瑟氏菌(Neisseriaceae)、微桿菌科(Microbacteriaceae)和噬幾丁質(zhì)菌科(Chitinophagaceae)呈顯著的負相關(guān),表明微囊藻毒素可能為這些細菌提供重要的碳源或者能源綜上結(jié)果顯示,微囊藻屬(Microcystis sp.)作為主要的產(chǎn)微囊藻毒素的有毒藍藻,在藍藻群落中占優(yōu)勢地位。而細菌中的酸微菌科(Acidimicrobiaceae)、奈瑟氏菌(Neisseriaceae)、微桿菌科(Microbacteriaceae)和噬幾丁質(zhì)菌科(Chitinophagaceae)可能參與微囊藻毒素的降解過程。該研究成果為預(yù)測淡水湖泊生態(tài)系統(tǒng)微囊藻毒素的產(chǎn)生及其引起的生態(tài)效應(yīng),以及從微生物角度治理微囊藻毒素污染提供科學依據(jù)。
【學位授予單位】：南昌大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：Q938.8;X524
【圖文】：

第 1 章 緒論此為切入點進一步深入探討微囊藻毒素污染對鄱陽湖生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，以及細菌群落對預(yù)測和治理環(huán)境污染以及維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的貢獻。1.7.2 技術(shù)路線

.1 樣地概況本研究樣地分布于鄱陽湖（28°4′ 29°46′ N，115°49′ 116°46′ E）的 4 個區(qū)域別命名為星子（XZ），都昌（DC），戰(zhàn)備（ZB）和康山（KS）（圖 2.1）擇這四個樣地主要有以下幾個原因：（1）這四個樣地從北至南，分布在不區(qū)域[100-101]：星子樣地位于鄱陽湖的最北部，都昌樣地位于鄱陽湖的中部，樣地和康山樣地位于鄱陽湖的最南部；（2）這四個樣地能夠代表不同的湖型：星子，都昌和康山樣地位于鄱陽湖的主湖區(qū)，而戰(zhàn)備湖是一個子湖；（3四個研究樣地曾發(fā)生過短暫的藍藻水華或表面漂浮有大量藍藻：在 2009 年湖泊藍藻密度急劇上升，高達 1.1×106cells/L（Jiangxi.jxnews.com.cn, 2009） 2010 至 2014 年，都昌湖發(fā)現(xiàn)有大量藍藻漂浮在水面上[87, 102]，同時 2012 年備湖和康山湖中發(fā)現(xiàn)水面上有大量肉眼可見的藍藻[100]。我們在夏秋季對水品進行了采集，因為在此期間溫度較高，比較適合藍藻的生長，同時鄱陽湖位維持在高水平，因此，我們可以更好的了解湖泊水質(zhì)基本情況以及藍藻生況。

19 3.1 2016 年和 2017 年四個樣地（XZ，DC，KS 和 ZB）四個月份（Jul.，Sep.，OctNov.）所有理化參數(shù)的 PCA 分析圖.3.1 PCA plot of physicochemical variables obtained from the four sampling sites (XZ, DCand ZB) in Poyang Lake from Jul 2016 to Nov 2016(a) and from Jul.2017 to Nov.2017：XZ：星子樣地；DC：都昌樣地；KS：康山樣地；ZB：戰(zhàn)備樣地；Jul：7 月；Se月；Oct：10 月；Nov：11 月

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 路明;;養(yǎng)魚先養(yǎng)水[J];當代工人;2017年11期

2 趙艷;胡桂萍;宋鳳琴;陳李林;尤民生;;茶園根際土壤細菌群落結(jié)構(gòu)及多樣性[J];生物安全學報;2013年03期

3 高崇洋;趙陽國;王愛杰;任南琪;白潔;田偉君;張健;李海艷;;耕作和施肥對不同深度黑土中細菌群落結(jié)構(gòu)的影響[J];微生物學報;2010年01期

4 馮敬賓;胡超群;;海水魚類共附生細菌群落研究進展[J];生態(tài)學報;2010年10期

5 張恒慶;劉華健;劉靜怡;張連宇;紀德鈺;;英那河細菌群落結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境因子的相關(guān)性研究[J];吉林師范大學學報(自然科學版);2020年01期

6 張尚毅;劉國濤;謝夢佩;;有機垃圾熱解炭對紫色土細菌群落結(jié)構(gòu)的影響[J];中國環(huán)境科學;2017年02期

7 錢鵬;王思鵬;梁春玲;張化俊;王凱;劉蓮;費岳軍;張德民;;寧波象山海域表層沉積物細菌群落季節(jié)性分布特征研究[J];寧波大學學報(理工版);2017年06期

8 李金金;倪加加;李學梅;顏慶云;余育和;;南方大口鲇消化道細菌群落結(jié)構(gòu)與其胃腸分化的關(guān)系[J];水生生物學報;2013年04期

9 陳浩;趙海濤;姚振飛;孫紅軍;胡健;;餌料對蚯蚓糞細菌群落結(jié)構(gòu)多樣性的影響[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報;2012年12期

10 陸洋;郁二蒙;謝駿;王廣軍;張凱;李志斐;;添加芽孢桿菌對池塘中理化因子和細菌群落結(jié)構(gòu)的影響分析[J];水產(chǎn)學報;2020年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 宋鐵英;Lotta Martensson;包曉東;鄭偉文;Ulla Rasmussen;;稻田中藍細菌群落的多態(tài)性[A];華東六省一市生物化學與分子生物學會2003年學術(shù)交流會論文摘要集[C];2003年

2 王艾花;何孟常;;銻對土壤微生物活性及細菌群落結(jié)構(gòu)的影響研究[A];中國土壤學會土壤環(huán)境專業(yè)委員會第十九次會議暨“農(nóng)田土壤污染與修復(fù)研討會”第二屆山東省土壤污染防控與修復(fù)技術(shù)研討會摘要集[C];2017年

3 熊金波;孫懷博;彭飛;林先貴;薛嫻;褚海燕;;青藏高原短期增溫實驗引起土壤細菌群落的快速響應(yīng)[A];面向未來的土壤科學（中冊）——中國土壤學會第十二次全國會員代表大會暨第九屆海峽兩岸土壤肥料學術(shù)交流研討會論文集[C];2012年

4 張舉龍;張國慶;陳青君;;點柄乳牛肝菌菌塘細菌群落結(jié)構(gòu)[A];中國菌物學會第六屆會員代表大會（2014年學術(shù)年會）暨貴州省食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇會議摘要[C];2014年

5 龍珍滿;羅叢強;楊品紅;鄧瓊;;魚類對水體細菌群落結(jié)構(gòu)的影響及其影響機制探討[A];2016年中國水產(chǎn)學會學術(shù)年會論文摘要集[C];2016年

6 何世穎;楊林章;;兩種氧化鐵納米材料對土壤細菌群落影響的研究[A];農(nóng)業(yè)環(huán)境與生態(tài)安全——第五屆全國農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學術(shù)研討會論文集[C];2013年

7 王英;滕齊輝;曹慧;胡鋒;崔中利;;淹水和旱作水稻土中細菌群落多樣性的空間分布[A];第四次全國土壤生物和生物化學學術(shù)研討會論文集[C];2007年

8 麥永湛;彭松耀;賴子尼;;珠江口潮間帶生物膜細菌群落結(jié)構(gòu)及功能多樣性[A];2018年中國水產(chǎn)學會學術(shù)年會論文摘要集[C];2018年

9 陸洋;郁二蒙;謝駿;王廣軍;張凱;;添加芽孢桿菌對池塘中理化因子和細菌群落結(jié)構(gòu)的影響分析[A];2018年中國水產(chǎn)學會學術(shù)年會論文摘要集[C];2018年

10 曾軍;褚海燕;林先貴;;內(nèi)蒙古典型草地土壤細菌對大氣氮沉降增加的響應(yīng)[A];面向未來的土壤科學（中冊）——中國土壤學會第十二次全國會員代表大會暨第九屆海峽兩岸土壤肥料學術(shù)交流研討會論文集[C];2012年

相關(guān)重要報紙文章 前4條

1 記者 劉海英;首份全球土壤細菌群落圖譜繪成[N];科技日報;2018年

2 朱彤;美繪制人體細菌群落分布圖[N];中國知識產(chǎn)權(quán)報;2009年

3 記者 李晨;“童年”生長環(huán)境決定作物“成年”健康[N];中國科學報;2019年

4 陜西省農(nóng)村能源辦公室 嚴飛;沼液喂豬有啥好處[N];陜西科技報;2004年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 于政升;黃河蘭州段土壤細菌群落對重金屬鉻污染的響應(yīng)及還原機制的探究[D];蘭州大學;2019年

2 梁賀彬;皮革廢水生物處理過程中細菌多樣性及生物強化脫氮研究[D];華南理工大學;2019年

3 劉建麗;廣西典型有色金屬尾礦原位礦化修復(fù)中細菌群落響應(yīng)機制[D];北京科技大學;2019年

4 章高森;青藏高原多年凍土區(qū)微生物多樣性及其潛在應(yīng)用的研究[D];蘭州大學;2007年

5 馬大衛(wèi);南極苔原土壤細菌群落和酶活性分布特征及其影響因素[D];中國科學技術(shù)大學;2013年

6 王曉慧;城市污水處理廠中氨氧化菌及細菌群落結(jié)構(gòu)與功能研究[D];清華大學;2010年

7 張一;基于組學的蚯蚓（Amynthas heterochaetus）自身免疫系統(tǒng)及腸道微生物群落協(xié)同防御機理研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學;2016年

8 荀衛(wèi)兵;長期不同施肥下旱地紅壤細菌群落結(jié)構(gòu)特征及驅(qū)動因子的探究[D];南京農(nóng)業(yè)大學;2015年

9 駱毅;應(yīng)用末端限制性片段長度多態(tài)性技術(shù)對骨科感染中細菌群落的解析[D];北京協(xié)和醫(yī)學院;2010年

10 布仁其其格;酸馬奶傳統(tǒng)發(fā)酵過程的宏轉(zhuǎn)錄組學分析及細菌群落結(jié)構(gòu)動態(tài)變化研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學;2014年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 趙漫;鄱陽湖微囊藻毒素的產(chǎn)生與細菌群落的關(guān)系研究[D];南昌大學;2019年

2 郝志鵬;移動床生物膜反應(yīng)器處理實驗室污水及其細菌群落變化的研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2019年

3 曹磊;甘南牧區(qū)牦牛曲拉中細菌群落結(jié)構(gòu)及乳酸菌性能研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學;2019年

4 張菊;曲霉型豆豉發(fā)酵過程中細菌群落及代謝機理研究[D];江西師范大學;2019年

5 胡宇蔚;滇池流域山地富磷區(qū)優(yōu)勢植物根際土壤營養(yǎng)元素特征與細菌群落結(jié)構(gòu)研究[D];云南大學;2017年

6 梁攀;近2千萬年以來的南海沉積物樣品中細菌群落結(jié)構(gòu)演替的研究[D];廈門大學;2017年

7 黃明榮;廈門近岸細菌群落的物種多樣性研究及其功能預(yù)測[D];廈門大學;2018年

8 邵菲;小開河引黃灌區(qū)入田泥沙對土壤細菌群落的影響及細菌的多相分類學鑒定[D];山東師范大學;2019年

9 張杏;中國東北黑土區(qū)設(shè)施土壤細菌群落的時空變化及其驅(qū)動因素[D];東北農(nóng)業(yè)大學;2019年

10 江沛霖;中國東南沿海部分區(qū)域微塑料附著微生物研究[D];華東師范大學;2018年

本文編號：2774280