在我國(guó)西北以丘陵溝壑為主要地貌的村鎮(zhèn)地區(qū),地表及地下水資源極度匱乏,長(zhǎng)期存在著人畜飲水安全危機(jī),雨水是唯一有潛力的水資源。然而,窖水水質(zhì)普遍受到污染,窖水水質(zhì)安全形勢(shì)不容樂(lè)觀(guān),已成為制約地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展,人民生活水平進(jìn)一步提高的主要因素之一。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),窖水在存貯過(guò)程中發(fā)生了顯著的水體自?xún)糇饔?其實(shí)質(zhì)表現(xiàn)為水體中的微生物對(duì)各種污染物的降解。水體自?xún)暨^(guò)程中,微生物群落的季節(jié)性變化是一個(gè)多因素參與的復(fù)雜生態(tài)過(guò)程,微生物群落組成與其棲息地的環(huán)境因子密切相關(guān),且環(huán)境因子與微生物群落間還存在著明顯的交互響應(yīng)作用,這些交互作用是影響水體自?xún)糇饔脧?qiáng)弱的重要因素。微生物的生態(tài)特征可分為結(jié)構(gòu)特征和功能特征,是認(rèn)識(shí)與解決環(huán)境問(wèn)題的有效切入點(diǎn)。然而,關(guān)于窖水自?xún)暨^(guò)程中的微生物群落結(jié)構(gòu)和功能多樣性,細(xì)菌群落與水質(zhì)因子間的交互響應(yīng)關(guān)系尚無(wú)學(xué)者進(jìn)行研究。針對(duì)以上問(wèn)題,為了闡釋窖水水體自?xún)暨^(guò)程中細(xì)菌群落與水質(zhì)因子之間的交互響應(yīng)關(guān)系,本論文應(yīng)用16S rRNA基因-高通量測(cè)序技術(shù),結(jié)合PCA、PCoA、RDA、PICRUSt生物信息學(xué)在線(xiàn)平臺(tái)、KEGG等生物信息學(xué)分析方法、工具及數(shù)據(jù)庫(kù),系統(tǒng)性地研究了窖水細(xì)菌群落結(jié)...

【文章頁(yè)數(shù)】：171 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究的背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 窖水水質(zhì)污染特征及其微生物多樣性研究現(xiàn)狀
        1.2.2 微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性研究中測(cè)序策略的選擇
        1.2.3 微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性研究及其發(fā)展動(dòng)態(tài)
        1.2.4 微生物群落功能多樣性研究及其發(fā)展動(dòng)態(tài)
    1.3 微生物群落結(jié)構(gòu)與功能多樣性研究方法及其發(fā)展動(dòng)態(tài)
        1.3.1 微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性研究方法及其發(fā)展動(dòng)態(tài)
        1.3.2 微生物群落功能多樣性研究方法及其發(fā)展動(dòng)態(tài)
    1.4 研究的總體思路
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究?jī)?nèi)容
        1.4.3 關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題
        1.4.4 技術(shù)路線(xiàn)
2 樣品處理及測(cè)定方法
    2.1 水樣采集及主要物理化學(xué)指標(biāo)
        2.1.1 取樣點(diǎn)選擇及取樣頻次
        2.1.2 表征窖水水質(zhì)污染狀況的物理化學(xué)指標(biāo)的選擇
    2.2 窖水水樣微生物DNA樣本提取與質(zhì)量檢測(cè)
    2.3 16Sr RNA高變區(qū)PCR擴(kuò)增、產(chǎn)物回收和純化及文庫(kù)構(gòu)建
    2.4 上機(jī)測(cè)序
    2.5 Illumina MiSeq測(cè)序數(shù)據(jù)預(yù)處理
    2.6 高通量測(cè)序數(shù)據(jù)生物信息學(xué)分析
3 水窖生態(tài)環(huán)境特征及其水質(zhì)變化過(guò)程
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 水窖生態(tài)環(huán)境特征
        3.3.2 窖水水質(zhì)污染特征及主要污染因子識(shí)別
    3.4 小結(jié)
4 窖水中細(xì)菌群落多樣性的季節(jié)性變化特征分析
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 OTU聚類(lèi)分析、注釋及分類(lèi)地位鑒定
        4.2.2 微生物多樣性分析
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 OTU分類(lèi)地位鑒定
        4.3.2 樣品細(xì)菌群落OTU分析
        4.3.3 α 多樣性分析
        4.3.4 β 多樣性分析
    4.4 討論
    4.5 小結(jié)
5 窖水細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的季節(jié)性變化特征
    5.1 引言
    5.2 材料與方法
    5.3 結(jié)果與分析
        5.3.1 細(xì)菌群落在門(mén)分類(lèi)水平上的季節(jié)性變化特征
        5.3.2 細(xì)菌群落在綱分類(lèi)水平上的季節(jié)性變化特征
        5.3.3 細(xì)菌群落在目分類(lèi)水平上的季節(jié)性變化特征
        5.3.4 細(xì)菌群落在科分類(lèi)水平上的季節(jié)性變化特征
        5.3.5 細(xì)菌群落在屬分類(lèi)水平上的季節(jié)性變化特征
    5.4 討論
    5.5 小結(jié)
6 窖水中細(xì)菌群落功能基因的季節(jié)性變化特征
    6.1 引言
    6.2 材料與方法
    6.3 結(jié)果與分析
        6.3.1 細(xì)菌群落碳的代謝功能基因分布特征
        6.3.2 細(xì)菌群落氮的代謝功能基因分布特征
        6.3.3 細(xì)菌群落磷的代謝功能基因分布特征
    6.4 討論
    6.5 小結(jié)
7 窖水中細(xì)菌群落與水質(zhì)因子的交互響應(yīng)
    7.1 引言
    7.2 材料與方法
    7.3 結(jié)果與分析
        7.3.1 門(mén)分類(lèi)水平上的細(xì)菌群落與水質(zhì)因子的交互響應(yīng)
        7.3.2 綱分類(lèi)水平上的細(xì)菌群落與水質(zhì)因子的交互響應(yīng)
        7.3.3 目分類(lèi)水平上的細(xì)菌群落與水質(zhì)因子的交互響應(yīng)
        7.3.4 科分類(lèi)水平上的細(xì)菌群落與水質(zhì)因子的交互響應(yīng)
        7.3.5 屬分類(lèi)水平上的細(xì)菌群落與水質(zhì)因子的交互響應(yīng)
    7.4 討論
        7.4.1 微生物群落共現(xiàn)性關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)
        7.4.2 細(xì)菌之間、細(xì)菌與水質(zhì)因子間的交互作用機(jī)理的探討
    7.5 小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 附錄內(nèi)容名稱(chēng)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3840717