珠江水體中氨氧化古菌亞硝酸鹽還原酶和氨單加氧酶基因多樣性研究
發(fā)布時(shí)間:2024-01-31 07:53
近年來(lái),隨著農(nóng)業(yè)、工業(yè)和城市污水的排放和城鎮(zhèn)化的加劇,排放到珠江中的可溶性無(wú)機(jī)氮含量愈來(lái)愈高,導(dǎo)致與氮循環(huán)有關(guān)的問(wèn)題,如溫室效應(yīng)、水體富營(yíng)養(yǎng)化和酸雨等問(wèn)題的發(fā)生。而氨氧化過(guò)程是氮素循環(huán)的關(guān)鍵步驟,氨氧化古菌(Ammonia-oxidizingarchaea,AOA)發(fā)揮著重要作用, AOA-amoA基因編碼的氨單加氧酶是氨氧化作用的關(guān)鍵酶,存在于所有類(lèi)型的AOA中, AOA-nirK基因編碼的亞硝酸鹽還原酶是反硝化作用的關(guān)鍵酶,主要負(fù)責(zé)一氧化二氮?dú)怏w的排放,研究表明海洋環(huán)境中AOA-nirK基因有較高的多樣性,可能是該生態(tài)中一氧化二氮產(chǎn)生的主體,但是關(guān)于淡水環(huán)境中AOA-nirK的研究目前還很少。本文以珠江水體為研究對(duì)象,以亞硝酸還原酶基因(nirK)和氨單加氧酶基因(amoA)為分子標(biāo)記,分別構(gòu)建細(xì)菌nirK、AOA-nirK、AOA-amoA和AOB-amoA基因克隆文庫(kù),比較分析氨氧化微生物的多樣性,并運(yùn)用實(shí)時(shí)定量PCR(RT-PCR)對(duì)AOA-nirK、AOA-amoA和AOB-amoA基因的豐度進(jìn)行了比較分析,得到以下主要結(jié)論: 1.以珠江下游穗石、海心沙、白峴殼、和南沙段水...
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 珠江水體污染現(xiàn)狀
1.2 氮循環(huán)及其參與微生物研究進(jìn)展
1.2.1 氮循環(huán)及其關(guān)鍵酶
1.2.2 氨氧化微生物和反硝化微生物的研究
1.3 克隆文庫(kù)構(gòu)建、PCR-DGGE 及 Q-PCR
1.3.1 克隆文庫(kù)構(gòu)建及其應(yīng)用
1.3.2 PCR-DGGE 技術(shù)
1.3.3 Q-PCR 技術(shù)
1.4 本文研究?jī)?nèi)容及目的、意義
1.4.1 研究?jī)?nèi)容
1.4.2 研究目的及意義
第二章 nirK 基因克隆文庫(kù)群落結(jié)構(gòu)及豐度分析
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 試劑及儀器
2.2.2 水樣的采集及預(yù)處理
2.2.3 CTAB 法提取水樣總 DNA
2.2.4 nirK 功能基因克隆文庫(kù)的構(gòu)建
2.2.5 陽(yáng)性克隆子的篩選
2.2.6 克隆文庫(kù)的 RFLP 分析
2.2.7 nirK 基因文庫(kù)克隆子測(cè)序及系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的構(gòu)建
2.2.8 nirK 基因文庫(kù)覆蓋率及多樣性指數(shù)的計(jì)算
2.2.9 nirK、Arch-amoA、amoA 基因?qū)崟r(shí)定量 PCR
2.3 結(jié)果及討論
2.3.1 珠江水體四點(diǎn)樣品基因組提取結(jié)果
2.3.2 nirK 基因擴(kuò)增及其純化結(jié)果
2.3.3 nirK 基因陽(yáng)性克隆子的篩選
2.3.4 nirK 基因雙酶切結(jié)果
2.3.5 nirK 基因陽(yáng)性克隆子的分類(lèi)
2.3.6 nirK 基因文庫(kù)覆蓋率及多樣性指數(shù)分析
2.3.7 nirK 基因文庫(kù)系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)分析
2.3.8 古菌 nirK 基因文庫(kù)與細(xì)菌 nirK 基因文庫(kù)比較
2.3.9 nirK 基因豐度分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 Arch-amoA 基因克隆文庫(kù)的構(gòu)建及群落結(jié)構(gòu)和豐度分析
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 試劑及儀器
3.2.2 水樣的采集及預(yù)處理
3.2.3 CTAB 法提取水樣總 DNA
3.2.4 Arch-amoA 基因克隆文庫(kù)的構(gòu)建
3.2.5 陽(yáng)性克隆子的篩選
3.2.6 克隆文庫(kù)的 RFLP 分析
3.2.7 Arch-amoA 基因文庫(kù)克隆子測(cè)序及系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的構(gòu)建
3.2.8 Arch-amoA 基因文庫(kù)覆蓋率及多樣性指數(shù)的計(jì)算
3.3 結(jié)果及討論
3.3.1 珠江水體四點(diǎn)樣品基因組提取結(jié)果
3.3.2 Arch-amoA 基因擴(kuò)增及其純化結(jié)果
3.3.3 Arch-amoA 基因陽(yáng)性克隆子的篩選
3.3.4 Arch-amoA 基因菌落 PCR 產(chǎn)物雙酶切結(jié)果
3.3.5 Arch-amoA 基因陽(yáng)性克隆子的分類(lèi)
3.3.6 Arch-amoA 基因文庫(kù)覆蓋率及多樣性指數(shù)比較
3.3.7 Arch-amoA 基因文庫(kù)與 amoA 基因文庫(kù)比較
3.4 本章小結(jié)
第四章 穗石不同深度樣品中氨氧化古菌群落結(jié)構(gòu)及豐度分析
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 樣品采集及預(yù)處理
4.2.2 基因組的提取
4.2.3 nirK 基因的 PCR 產(chǎn)物擴(kuò)增
4.2.4 穗石不同深度水樣與泥樣中 nirK 基因的 DGGE 群落結(jié)構(gòu)分析
4.2.5 穗石不同深度水樣與泥樣中 nirK、Arch-amoA、amoA 基因豐度分析
4.3 結(jié)果及討論
4.3.1 穗石不同深度水樣與泥樣基因組提取結(jié)果
4.3.2 穗石不同深度樣品 nirK 基因擴(kuò)增結(jié)果
4.3.3 穗石不同深度水樣與泥樣 nirK 基因 PCR 產(chǎn)物 DGGE 結(jié)果
4.3.4 DGGE 圖譜分析
4.3.5 穗石不同深度水樣與泥樣中 nirK 基因的群落結(jié)構(gòu)分析
4.3.6 穗石不同深度水樣與泥樣中 nirK 基因豐度
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
創(chuàng)新點(diǎn)
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
本文編號(hào):3891230
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 珠江水體污染現(xiàn)狀
1.2 氮循環(huán)及其參與微生物研究進(jìn)展
1.2.1 氮循環(huán)及其關(guān)鍵酶
1.2.2 氨氧化微生物和反硝化微生物的研究
1.3 克隆文庫(kù)構(gòu)建、PCR-DGGE 及 Q-PCR
1.3.1 克隆文庫(kù)構(gòu)建及其應(yīng)用
1.3.2 PCR-DGGE 技術(shù)
1.3.3 Q-PCR 技術(shù)
1.4 本文研究?jī)?nèi)容及目的、意義
1.4.1 研究?jī)?nèi)容
1.4.2 研究目的及意義
第二章 nirK 基因克隆文庫(kù)群落結(jié)構(gòu)及豐度分析
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 試劑及儀器
2.2.2 水樣的采集及預(yù)處理
2.2.3 CTAB 法提取水樣總 DNA
2.2.4 nirK 功能基因克隆文庫(kù)的構(gòu)建
2.2.5 陽(yáng)性克隆子的篩選
2.2.6 克隆文庫(kù)的 RFLP 分析
2.2.7 nirK 基因文庫(kù)克隆子測(cè)序及系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的構(gòu)建
2.2.8 nirK 基因文庫(kù)覆蓋率及多樣性指數(shù)的計(jì)算
2.2.9 nirK、Arch-amoA、amoA 基因?qū)崟r(shí)定量 PCR
2.3 結(jié)果及討論
2.3.1 珠江水體四點(diǎn)樣品基因組提取結(jié)果
2.3.2 nirK 基因擴(kuò)增及其純化結(jié)果
2.3.3 nirK 基因陽(yáng)性克隆子的篩選
2.3.4 nirK 基因雙酶切結(jié)果
2.3.5 nirK 基因陽(yáng)性克隆子的分類(lèi)
2.3.6 nirK 基因文庫(kù)覆蓋率及多樣性指數(shù)分析
2.3.7 nirK 基因文庫(kù)系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)分析
2.3.8 古菌 nirK 基因文庫(kù)與細(xì)菌 nirK 基因文庫(kù)比較
2.3.9 nirK 基因豐度分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 Arch-amoA 基因克隆文庫(kù)的構(gòu)建及群落結(jié)構(gòu)和豐度分析
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 試劑及儀器
3.2.2 水樣的采集及預(yù)處理
3.2.3 CTAB 法提取水樣總 DNA
3.2.4 Arch-amoA 基因克隆文庫(kù)的構(gòu)建
3.2.5 陽(yáng)性克隆子的篩選
3.2.6 克隆文庫(kù)的 RFLP 分析
3.2.7 Arch-amoA 基因文庫(kù)克隆子測(cè)序及系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的構(gòu)建
3.2.8 Arch-amoA 基因文庫(kù)覆蓋率及多樣性指數(shù)的計(jì)算
3.3 結(jié)果及討論
3.3.1 珠江水體四點(diǎn)樣品基因組提取結(jié)果
3.3.2 Arch-amoA 基因擴(kuò)增及其純化結(jié)果
3.3.3 Arch-amoA 基因陽(yáng)性克隆子的篩選
3.3.4 Arch-amoA 基因菌落 PCR 產(chǎn)物雙酶切結(jié)果
3.3.5 Arch-amoA 基因陽(yáng)性克隆子的分類(lèi)
3.3.6 Arch-amoA 基因文庫(kù)覆蓋率及多樣性指數(shù)比較
3.3.7 Arch-amoA 基因文庫(kù)與 amoA 基因文庫(kù)比較
3.4 本章小結(jié)
第四章 穗石不同深度樣品中氨氧化古菌群落結(jié)構(gòu)及豐度分析
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 樣品采集及預(yù)處理
4.2.2 基因組的提取
4.2.3 nirK 基因的 PCR 產(chǎn)物擴(kuò)增
4.2.4 穗石不同深度水樣與泥樣中 nirK 基因的 DGGE 群落結(jié)構(gòu)分析
4.2.5 穗石不同深度水樣與泥樣中 nirK、Arch-amoA、amoA 基因豐度分析
4.3 結(jié)果及討論
4.3.1 穗石不同深度水樣與泥樣基因組提取結(jié)果
4.3.2 穗石不同深度樣品 nirK 基因擴(kuò)增結(jié)果
4.3.3 穗石不同深度水樣與泥樣 nirK 基因 PCR 產(chǎn)物 DGGE 結(jié)果
4.3.4 DGGE 圖譜分析
4.3.5 穗石不同深度水樣與泥樣中 nirK 基因的群落結(jié)構(gòu)分析
4.3.6 穗石不同深度水樣與泥樣中 nirK 基因豐度
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
創(chuàng)新點(diǎn)
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
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