隨著分子生物學技術的不斷進步,在微生物生態(tài)學以及環(huán)境微生物學研究領域中的應用也越來越廣泛,這一廣泛應用同時也加快了新興學科宏基因組學的產(chǎn)生和迅速發(fā)展。宏基因組學一般以環(huán)境中未培養(yǎng)微生物為研究對象,利用其研究環(huán)境樣品中的全部微生物的遺傳組成及其群落結構和多樣性時,一般從環(huán)境樣品中提取基因組總DNA開始,然后將其克隆到合適的載體,繼而導入宿主菌體,后期再篩選目的轉化子、測序等。短短幾年內(nèi)這一研究方法已深入到各個領域,諸如海洋、河流、湖泊、土壤、高溫、極端環(huán)境、人體口腔及胃腸道等,同時,宏基因組學在醫(yī)藥和環(huán)境修復以及生物技術還有農(nóng)業(yè)中也體現(xiàn)出重要的價值。近年來,隨著宏基因組學方法在河流、湖泊等微生物群落結構和多樣性研究中的普及,底泥與水體中微生物的相關研究也越來越廣泛。底泥和水體中的微生物之間有著緊密聯(lián)系,它們是湖泊生態(tài)系統(tǒng)的全部組成部分,而湖區(qū)中生長的螃蟹也受其生長環(huán)境的影響。蘇州的陽澄湖大閘蟹歷來有蟹中之冠的美稱,而在氣候溫度等條件都相似的太湖養(yǎng)殖條件下所產(chǎn)的太湖螃蟹在知名度和質(zhì)量上卻與陽澄湖大閘蟹相差甚遠。本課題從微生物角度出發(fā)初步解析陽澄湖和太湖螃蟹的質(zhì)量區(qū)別,為探明陽澄湖螃蟹馳名中外的原因提供依據(jù)。本課題研究樣本為不同季節(jié)陽澄湖和太湖的同一湖區(qū)底泥和水樣以及秋季兩湖螃蟹,利用兩種不同的試劑盒分別提取螃蟹腸道基因組DNA,并對比其提取結果以得出一種最佳提取螃蟹腸道基因組DNA方法。同時對陽澄湖和太湖底泥水樣基因組DNA的PCR擴增條件進行優(yōu)化,找出最優(yōu)的PCR擴增條件。采用限制性末端片段長度多態(tài)性(T-RFLP)技術分析不同季節(jié)兩湖底泥水樣和螃蟹腸道中細菌多樣性和群落結構,并且運用SPSS軟件對底泥水樣中菌群和螃蟹腸道菌群進行相關性分析。結果表明:陽澄湖和太湖的底泥水樣的PCR最佳擴增條件為:25μL PCR體系,退火溫度55℃,30個循環(huán)條件,在此擴增條件下沒有出現(xiàn)非特異性擴增,無引物二聚體,條帶單一,其擴增出的條帶亮度最亮。研究發(fā)現(xiàn)不同季節(jié)中陽澄湖的底泥和水體微生物群落環(huán)境中的細菌多樣性均優(yōu)于太湖,此生物多樣性豐富的環(huán)境為陽澄湖螃蟹提供了更為理想的生長環(huán)境。兩湖螃蟹腸道菌群差異性較大,兩個湖區(qū)各自所產(chǎn)的雌蟹與雄蟹的腸道微生物菌群也各有不同。根據(jù)SPSS軟件分析結果得出:兩湖螃蟹腸道菌群的數(shù)量與其各自生長的環(huán)境中的底泥和水樣中的菌群數(shù)量都呈顯著相關。陽澄湖螃蟹腸道菌群與其底泥和水樣中菌群的相關性比太湖大,說明陽澄湖的底泥水體環(huán)境對其中所生長的螃蟹影響更大,也更為重要。對此我們得出結論:不同淡水湖的微生物多樣性與群落結構對在其中生長的螃蟹的腸道微生物有一定的影響,湖泊中微生物多樣性與其中螃蟹的腸道微生物呈正相關關系,為此我們要保護淡水湖的生物多樣性。
【學位單位】：蘇州科技學院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：S917.4
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 湖泊概況
        1.1.1 陽澄湖的自然地理
        1.1.2 太湖的自然地理
    1.2 蟹
        1.2.1 蟹的歷史發(fā)展
        1.2.2 蟹的生長發(fā)育
        1.2.3 陽澄湖大閘蟹
        1.2.4 太湖螃蟹
    1.3 宏基因組學
        1.3.1 宏基因組學
        1.3.2 宏基因組技術的應用
    1.4 微生物多樣性的研究方法
        1.4.1 傳統(tǒng)分離培養(yǎng)方法
        1.4.2 PCR技術
            1.4.2.1 PCR的基本原理
            1.4.2.2 PCR反應體系與條件優(yōu)化
        1.4.3 基于 16SrRNA基因的現(xiàn)代分子生物學技術
    1.5 選題意義和研究內(nèi)容
        1.5.1 選題意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
        1.5.3 技術路線
第二章 不同樣品基因組DNA PCR條件優(yōu)化研究
    2.1 引言
    2.2 實驗儀器和實驗試劑
        2.2.1 實驗儀器
        2.2.2 實驗試劑
    2.3 實驗方法
        2.3.1 樣品采集
        2.3.2 底泥總DNA提取
        2.3.3 水樣中總DNA提取
        2.3.4 PCR反應體系的優(yōu)化
        2.3.5 退火溫度的優(yōu)化
        2.3.6 循環(huán)次數(shù)的優(yōu)化
    2.4 結果與討論
        2.4.1 不同體系的PCR結果
        2.4.2 最佳退火溫度優(yōu)化結果
        2.4.3 最佳循環(huán)數(shù)優(yōu)化結果
        2.4.4 討論
    2.5 本章小結
第三章 適用于螃蟹腸道基因組DNA提取方法研究
    3.1 引言
    3.2 實驗儀器和實驗試劑
        3.2.1 實驗儀器
        3.2.2 實驗試劑
    3.3 實驗方法
        3.3.1 樣品采集
        3.3.2 Dzup基因組DNA快速抽提試劑盒提取
        3.3.3 動物基因組DNA快速抽提試劑盒提取
        3.3.4 細菌 16SrDNA PCR擴增
        3.3.5 統(tǒng)計學分析
    3.4 結果與討論
        3.4.1 基因組DNA完整性檢測
        3.4.2 Dzup基因組DNA快速抽提與動物基因組DNA快速抽提試劑盒各自提取的基因組DNA比較
        3.4.3 Dzup基因組DNA快速抽提與動物基因組DNA快速抽提試劑盒提取的基因組DNA的PCR擴增產(chǎn)物電泳檢測
        3.4.4 討論
    3.5 本章小結
第四章 不同季節(jié)陽澄湖與太湖微生物多樣性與群落結構比較研究
    4.1 引言
    4.2 實驗儀器和實驗試劑
        4.2.1 實驗儀器
        4.2.2 實驗試劑
    4.3 實驗方法
        4.3.1 不同季節(jié)樣品采集
        4.3.2 底泥總DNA提取
        4.3.3 水樣中總DNA提取
        4.3.4 16S rDNA的PCR擴增
        4.3.5 16S rDNA PCR產(chǎn)物的純化與限制性酶切
    4.4 結果與討論
        4.4.1 PCR產(chǎn)物擴增結果
        4.4.2 酶切圖譜分析
        4.4.3 陽澄湖與太湖細菌多樣性比較分析
        4.4.4 討論
    4.5 本章小結
第五章 螃蟹腸道與其生長環(huán)境中微生物相關性比較研究
    5.1 引言
    5.2 實驗儀器和實驗試劑
        5.2.1 實驗儀器
        5.2.2 實驗試劑
    5.3 實驗方法
        5.3.1 樣品采集
        5.3.2 螃蟹腸道基因組DNA提取
        5.3.3 16SrDNA PCR擴增
        5.3.4 16S rDNA PCR擴增產(chǎn)物的純化與限制性酶切
        5.3.5 統(tǒng)計學分析
    5.4 結果與討論
        5.4.1 不同螃蟹基因組DNA酶切圖譜
        5.4.2 秋季陽澄湖和太湖底泥水樣基因組DNA酶切圖譜
        5.4.3 不同螃蟹腸道中菌群種類
        5.4.4 秋季陽澄湖和太湖底泥水樣中菌群種類和變化
        5.4.5 螃蟹腸道與秋季底泥水樣中菌群相關性分析
        5.4.6 討論
    5.5 本章小結
第六章 結論
參考文獻
致謝
作者簡歷

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本文編號：2852927