本文關(guān)鍵詞：Cd污染下兩種生態(tài)型東南景天內(nèi)生細(xì)菌多樣性的比較

  更多相關(guān)文章： 東南景天 內(nèi)生細(xì)菌多樣性 高通量測(cè)序 鎘

【摘要】：超累積生態(tài)型和非超累積生態(tài)型東南景天(Sedum alfredii)在吸收和積累重金屬方面存在明顯差異,然而,目前對(duì)兩種生態(tài)型東南景天內(nèi)生細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的差異尚不清楚。因此,本論文首先采用培養(yǎng)方法比較了生長(zhǎng)在自然條件下超累積生態(tài)型與非超累積生態(tài)型東南景天根際土壤、根系、莖和葉片種可培養(yǎng)內(nèi)生細(xì)菌的數(shù)量,分離和純化代表性內(nèi)生細(xì)菌,并測(cè)定菌株對(duì)鋅、鎘抗性水平、分泌吲哚乙酸、高鐵載體和溶解無(wú)機(jī)磷的特征。進(jìn)一步通過(guò)盆栽實(shí)驗(yàn),研究在不同Cd污染土壤上超累積生態(tài)型和非超累積生態(tài)型東南景天葉、莖和根內(nèi)生細(xì)菌多樣性差異,利用RDA(冗余分析)分析土壤理化性質(zhì)、植物生長(zhǎng)特征、植物重金屬Cd含量對(duì)內(nèi)生菌多樣性的影響,以期從土壤-植物-內(nèi)生菌的相互關(guān)系的角度來(lái)闡釋超累積東南景天對(duì)鎘吸收、解毒及積累的生態(tài)機(jī)制。本論文取得的主要研究結(jié)果如下:(1)生長(zhǎng)在浙江衢州鉛鋅礦的超累積生態(tài)型東南景天和浙江杭州九溪茶園的非超累積生態(tài)型東景天葉、莖、根、根際土中存在大量可培養(yǎng)細(xì)菌,其中超累積生態(tài)型東南景天葉和根內(nèi)生菌數(shù)量高于非超累積特性東南景天,但莖的數(shù)量則相反。從超累積生態(tài)型東南景天葉、莖、根組織中分離純化得到30株內(nèi)生菌,從非超累積生態(tài)型景天葉、莖、根組織中分離純化得到32株內(nèi)生菌。在超累積生態(tài)型東南景天和非超累積生態(tài)型東南景天內(nèi)生菌中,Zn抗性水平大于5 mmol·L-1、Cd抗性水平大于0.5mmol·L-1、IAA(吲哚乙酸)濃度大于15 mg·L-1、鐵載體活性單位小于20、溶磷圈直徑大于2 mm的比例分別為43.33%和12.50%、36.67%和18.75%、25.00%和50.00%、87.50%和16.67%、71.43%和100%。(2)隨著土壤Cd濃度的增加,超累積生態(tài)型東南景天葉的可培養(yǎng)內(nèi)生菌數(shù)量減少,莖內(nèi)生菌數(shù)量增加,根內(nèi)生菌數(shù)量先增加后減少,非超累積生態(tài)型東南景天葉、莖、根內(nèi)生菌均減少。(3)生長(zhǎng)在不同土壤Cd濃度土壤上的兩種生態(tài)型東南景天的葉、莖和根內(nèi)生細(xì)菌的豐富。在Phylum水平,兩種生態(tài)型東南景天的根、莖和葉組織種的優(yōu)勢(shì)菌群均為變形菌門(Proteobacteria)、厚壁菌門(Firmicutes)、放線菌門(Actinobacteria)和擬桿菌門(Bacteroidetes)等。在屬水平,超累積生態(tài)型東南景天的優(yōu)勢(shì)菌群為鏈球菌屬(Streptococcus),鞘脂單胞菌屬(Sphingomonas),奈瑟氏菌屬(Neisseria),新鞘氨醇桿菌屬(Novosphingobium)和羅思氏菌屬(Rothia)等,非超累積生態(tài)型東南景天的優(yōu)勢(shì)菌群為擬桿菌屬(Bacteroides),鞘脂單胞菌屬(Sphingomonas),甲基桿菌屬(Methylobacterium),梭狀芽孢桿菌屬(Clostridium),芽孢桿菌屬(Bacillus)和紅球菌屬(Rhodococcus)等。在對(duì)照土壤上,優(yōu)勢(shì)菌群為鏈球菌屬(Streptococcus),奈瑟氏菌屬(Neisseria),羅思氏菌屬(Rothia),新鞘氨醇桿菌屬(Novosphingobium)和雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)等;當(dāng)土壤鎘濃度增加時(shí),優(yōu)勢(shì)菌群為鞘脂單胞菌屬(Sphingomonas),鞘氨醇桿菌屬(Sphingobacterium),腸球菌屬(Enterococcus),甲基桿菌屬(Methylobacterium),慢生根瘤菌屬(Bradyrhizobium),普氏菌(Prevotella),鏈霉菌屬(Streptomyces)和羅爾斯通菌屬(Ralstonia)等。(4)RDA分析發(fā)現(xiàn),超累積生態(tài)型東南景天葉片組織中的鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)豐度主要受葉Cd含量的影響;莖組織中鞘氨醇桿菌屬(Sphingobacterium)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、腸桿菌屬(Enterococcus)的豐度主要受莖Cd含量的影響;在超累積生態(tài)型東南景天葉片組織中韋永氏球菌屬(Veillonella)、克雷伯氏菌屬(Klebsiella)和擬桿菌屬(Bacteroides)的豐度與植株高度、葉片鮮重正相關(guān);在超累積生態(tài)型東南景天根組織中,葉桿菌屬(Phyllobacterium)、甲基桿菌屬(Methylobacterium)、慢生根瘤菌屬(Bradyrhizobium)的相對(duì)豐度與土壤有效Cd含量、根Cd含量正相關(guān),梭狀芽胞桿菌屬(Clostridium)和根瘤菌屬(Rhizobium)相對(duì)豐度與土壤pH正相關(guān)。
【關(guān)鍵詞】：東南景天 內(nèi)生細(xì)菌多樣性 高通量測(cè)序 鎘
【學(xué)位授予單位】：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X172;X53
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 1 前言11-22
• 1.1 植物內(nèi)生細(xì)菌11-13
• 1.1.1 植物內(nèi)生細(xì)菌的定義11
• 1.1.2 內(nèi)生細(xì)菌的宿主植物多樣性11
• 1.1.3 植物內(nèi)生細(xì)菌的遺傳多樣性11-12
• 1.1.4 超累積植物的內(nèi)生細(xì)菌12-13
• 1.2 內(nèi)生細(xì)菌對(duì)宿主植物的影響13-15
• 1.2.1 內(nèi)生細(xì)菌分泌高鐵載體13
• 1.2.2 內(nèi)生細(xì)菌分泌吲哚乙酸13-14
• 1.2.3 內(nèi)生細(xì)菌的溶磷作用14
• 1.2.4 提高植物的抗病性14
• 1.2.5 提高植物對(duì)重金屬的抗性14-15
• 1.3 植物內(nèi)生細(xì)菌多樣性的影響因素15-17
• 1.3.1 地理與自然氣候因素15
• 1.3.2 土壤環(huán)境因素15
• 1.3.3 人為管理措施15-16
• 1.3.4 土壤污染因素16
• 1.3.5 宿主植物16-17
• 1.3.6 內(nèi)生細(xì)菌的特征17
• 1.4 植物內(nèi)生菌的研究方法17-21
• 1.4.1 培養(yǎng)方法17
• 1.4.2 分子生物學(xué)方法17-19
• 1.4.3 Illumina公司的Mi Seq平臺(tái)19-20
• 1.4.4 培養(yǎng)方法與分子生物學(xué)方法相結(jié)合的方法20-21
• 1.5 研究目的與意義21-22
• 2 材料與方法22-28
• 2.1 超累積和非超累積生態(tài)型東南景天可培養(yǎng)內(nèi)生菌數(shù)量和特征22-24
• 2.1.1 東南景天的生長(zhǎng)環(huán)境22
• 2.1.2 樣品的采集22
• 2.1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法22-24
• 2.2 土壤Cd污染對(duì)兩種生態(tài)型東南景天內(nèi)生細(xì)菌多樣性的影響24-26
• 2.2.1 供試植物24
• 2.2.2 供試土壤24-25
• 2.2.3 盆栽實(shí)驗(yàn)25
• 2.2.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法25-26
• 2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析26-28
• 2.3.1 土壤理化性質(zhì)、植物重金屬含量和可培養(yǎng)內(nèi)生細(xì)菌數(shù)量的數(shù)據(jù)處理26
• 2.3.2 高通量數(shù)量處理26-28
• 3 結(jié)果與分析28-70
• 3.1 自然生長(zhǎng)條件下兩種生態(tài)型東南景天可培養(yǎng)內(nèi)生菌數(shù)量和特征28-37
• 3.1.1 可培養(yǎng)內(nèi)生菌的數(shù)量28-29
• 3.1.2 內(nèi)生菌的菌落特征29-32
• 3.1.3 內(nèi)生細(xì)菌對(duì)Zn、Cd抗性水平32-33
• 3.1.4 內(nèi)生細(xì)菌分泌IAA作用33-34
• 3.1.5 內(nèi)生細(xì)菌的產(chǎn)高鐵載體作用34-36
• 3.1.6 內(nèi)生細(xì)菌的溶磷作用36-37
• 3.2 土壤Cd污染對(duì)兩種生態(tài)型東南景天內(nèi)生細(xì)菌多樣性的影響37-44
• 3.2.1 兩種生態(tài)型東南景天的生長(zhǎng)情況和生物量37-39
• 3.2.2 兩種生態(tài)型東南景天對(duì)Cd的吸收和積累39-41
• 3.2.3 土壤p H和土壤有效態(tài)Cd含量41
• 3.2.4 兩種生態(tài)型東南景天體內(nèi)可培養(yǎng)內(nèi)生細(xì)菌的數(shù)量41-44
• 3.3 兩種生態(tài)型東南景天內(nèi)生細(xì)菌的遺傳多樣性44-70
• 3.3.1 有效序列及OTU數(shù)量統(tǒng)計(jì)44-45
• 3.3.2 稀釋曲線45-46
• 3.3.3 兩種生態(tài)型東南景天葉、莖和根內(nèi)生細(xì)菌多樣性的總體概述46-54
• 3.3.4 土壤鎘污染對(duì)兩種生態(tài)型東南景天內(nèi)生細(xì)菌多樣性的影響54-60
• 3.3.5 兩種生態(tài)型東南景天內(nèi)生細(xì)菌多樣性的動(dòng)態(tài)變化60-64
• 3.3.6 兩種生態(tài)型東南景天內(nèi)生細(xì)菌多樣性的影響因素64-70
• 4 討論70-77
• 4.1 兩種生態(tài)型東南景天可培養(yǎng)內(nèi)生細(xì)菌數(shù)量的差異70-72
• 4.2 兩種生態(tài)型東南景天內(nèi)生細(xì)菌的遺傳多樣性的比較72-73
• 4.3 土壤鎘污染對(duì)兩種生態(tài)型東南景天內(nèi)生細(xì)菌的遺傳多樣性的影響73-75
• 4.4 不同生育期的兩種生態(tài)型東南景天內(nèi)生細(xì)菌多樣性75
• 4.5 兩種生態(tài)型東南景天內(nèi)生細(xì)菌多樣性的影響因素75-77
• 5 結(jié)論77-79
• 致謝79-80
• 參考文獻(xiàn)80-93
• 附錄93

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王雁南;張s，

本文編號(hào)：954241