本文關(guān)鍵詞：熱帶西太平洋海區(qū)中上層海水及馬魯古海峽柱狀深海沉積物微生物群落多樣性研究

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【摘要】：熱帶西太平洋海區(qū)中來源不同的水團(tuán)相匯集,表層及中層洋流復(fù)雜,其中北赤道流(NEC)流入該區(qū)域后分支成為向北的黑潮(Kuroshio)和向南的棉蘭老流(MC),棉蘭老流向南繼續(xù)形成印尼貫穿流(ITF),最終實(shí)現(xiàn)海水從太平洋到印度洋的輸送,這樣的洋流及水團(tuán)分布影響著該區(qū)域表層和中層海水以及成年累月沉降而成的海底沉積物的微生物群落結(jié)構(gòu)。本文主要針對(duì)西太平洋海區(qū)洋流主流系的表層和中層兩個(gè)深度海水及馬魯古海峽單個(gè)柱狀深海沉積物表層和2m深處的微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。在西太平洋海區(qū)洋流主流系上選取10個(gè)站位水深5m和500m的20個(gè)樣品,通過高通量測(cè)序分析微生物基因組16S rRNA基因的V4可變區(qū)多樣性,以此探究此區(qū)域中不同站位兩個(gè)深度微生物群落結(jié)構(gòu)分布特點(diǎn)。在所有樣品中,變形菌門(Proteobacteria)的豐度均占主要優(yōu)勢(shì),而表層5m樣品中受光照條件的影響使得變形菌門(Proteobacteria)和光合自養(yǎng)型的藍(lán)藻門(Cyanobacteria)成為共同優(yōu)勢(shì)類群：在500m深處樣品中,泉古菌(Crenarchaeota)的豐度較高,成為第二高豐度值的類群；5m和500m深度的海水中有著截然不同的特征性的微生物群落結(jié)構(gòu),而在不同地理位置的洋流及水團(tuán)的影響相比深度這一主要因素較微弱,而且未呈現(xiàn)出群落結(jié)構(gòu)規(guī)律性的變化；E121.5.12的微生物群落結(jié)構(gòu)與其他樣品差異較大,原因可能是由于其所處的地理位置上表層洋流對(duì)其產(chǎn)生的影響,E121.5站位位于巴士海峽,長(zhǎng)期受到表層洋流黑潮與南海區(qū)域內(nèi)的環(huán)流的共同影響,使得該站位表層的樣品中光合自養(yǎng)類的藍(lán)藻門類群并未出現(xiàn)高的豐度值,反而疣微菌門(Verrucomicrobia)的豐度值很高。大范圍內(nèi)的西太平海區(qū)表層和中層海水中微生物群落多樣性的分析對(duì)于掌握該區(qū)域微生物分布基本情況及進(jìn)一步推進(jìn)功能群落、微生物與環(huán)境關(guān)系的研究奠定了重要基礎(chǔ)。沉積樣品取自西太平洋海區(qū)中的馬魯古海峽的1250米深處,此區(qū)域受到棉蘭老流和印尼貫穿流的強(qiáng)烈影響。通過16S rRNA基因克隆庫(kù)的建立,以探究該柱狀沉積樣品中表層和2m深處古菌和細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)及其垂直分布特點(diǎn)。在表層沉積樣品中,共分離得到14個(gè)細(xì)菌門類,其中γ-變形菌(Gammaproteobacteria),浮霉菌門(Planctomycetes),α-變形菌門(Alphaproteobacteria),6-變形菌門(Deltproteobacteria)占主要優(yōu)勢(shì),但是古菌門類僅僅局限于泉古菌(Crenarchaeota)和廣古菌門(Euryarchaeota)兩種門類,其中泉古菌占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)約99%,而且在所有的古菌16S rRNA基因克隆中的90%都是與氨氧化過程相關(guān)的類群,這意味著在柱狀沉積物的表層氨氧化古菌對(duì)于化學(xué)合成過程有著重要的意義。相反在2m深處,只獲得6個(gè)細(xì)菌門類,其中γ-變形菌(Gammaproteobacteria)目厚壁菌門(Firmicutes)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),但是在2m深處沉積物中卻沒有檢測(cè)到古菌16S rRNA基因。表層沉積物中微生物的多樣性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于2m深處沉積物,而且在表層及2m深處沉積物中均發(fā)現(xiàn)特有的細(xì)菌門類。同時(shí)也對(duì)這兩個(gè)樣品中的元素含量及粒徑進(jìn)行了測(cè)定,在表層元素C, TOC和S的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于2m深處,而元素P的含量卻恰恰相反。通過進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),微生物群落結(jié)構(gòu)的分布特點(diǎn)與沉積物元素含量的差異相吻合,這也許是洋流對(duì)于該區(qū)域物質(zhì)運(yùn)輸以及沉積的影響,并為進(jìn)一步的功能基因研究奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：熱帶西太平洋 微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性 16S rRNA基因 V4可變區(qū)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：Q938.8
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 前言11-27
• 1 微生物多樣性11-12
• 2 海洋微生物生態(tài)學(xué)12-17
• 2.1 海洋微生物參與碳循環(huán)13-15
• 2.2 海洋微生物參與氮循環(huán)15
• 2.3 海洋微生物參與硫循環(huán)15-17
• 3 海洋微生物群落多樣性研究方法17-23
• 3.1 傳統(tǒng)富集培養(yǎng)方法17
• 3.2 分子生物學(xué)方法17-23
• 3.2.1 分子生態(tài)學(xué)17-19
• 3.2.2 核糖體RNA基因和功能基因分析19-22
• 3.2.3 高通量測(cè)序技術(shù)22-23
• 4 熱帶西太平洋海區(qū)及馬魯古海峽生態(tài)特征23-26
• 5 本論文的研究意義及目的26-27
• 第二章 熱帶西太平洋海區(qū)中上層海水微生物群落多樣性的研究27-47
• 1 材料與方法28-32
• 1.1 實(shí)驗(yàn)材料28-29
• 1.1.1 樣品來源28-29
• 1.1.2 試劑及儀器設(shè)備29
• 1.2 實(shí)驗(yàn)方法29-32
• 1.2.1 環(huán)境基因組的提取29-30
• 1.2.2 PCR擴(kuò)增及條件優(yōu)化30-31
• 1.2.3 高通量測(cè)序31
• 1.2.4 數(shù)據(jù)分析31-32
• 2 結(jié)果與討論32-46
• 2.1 OUT分析及物種注釋32-38
• 2.1.1 OUT分析32-34
• 2.1.2 物種注釋34-35
• 2.1.3 物種豐度聚類35-38
• 2.2 樣品復(fù)雜度分析---Alpha多樣性38-40
• 2.3 多樣品比較分析---Beta多樣性40-46
• 2.3.1 Beta多樣性指數(shù)40-42
• 2.3.2 PCoA分析42-43
• 2.3.3 樣品聚類分析43-46
• 3 小結(jié)與展望46-47
• 第三章 馬魯古海峽深海柱狀沉積物微生物群落多樣性研究47-62
• 1 材料與方法48-54
• 1.1 實(shí)驗(yàn)材料48
• 1.2 實(shí)驗(yàn)試劑、設(shè)備及軟件48-49
• 1.2.1 試劑48-49
• 1.2.2 設(shè)備49
• 1.2.3 軟件49
• 1.3 實(shí)驗(yàn)方法49-54
• 1.3.1 環(huán)境基因組DNA提取49-50
• 1.3.2 PCR擴(kuò)增50-51
• 1.3.3 克隆庫(kù)構(gòu)建51-53
• 1.3.4 多樣性指數(shù)計(jì)算53
• 1.3.5 系統(tǒng)發(fā)育分析53-54
• 1.3.6 元素含量測(cè)定54
• 2 結(jié)果與討論54-61
• 2.1 元素含量54-55
• 2.2 克隆庫(kù)建立與多樣性分析55-56
• 2.2.1 古菌與細(xì)菌16S rDNA克隆庫(kù)55
• 2.2.2 多樣性指數(shù)分析55-56
• 2.3 古菌系統(tǒng)進(jìn)化分析及其多樣性56-57
• 2.4 細(xì)菌系統(tǒng)進(jìn)化分析57-59
• 2.5 表層及2m深處沉積樣品古菌與細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)對(duì)比59-61
• 3 小結(jié)與展望61-62
• 結(jié)論62
• 創(chuàng)新性62-63
• 參考文獻(xiàn)63-71
• 附錄171-72
• 附錄272-73
• 致謝73-74
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷74-75
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果75

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1 Judith B.Moody;李文光;;深海沉積物中磷的長(zhǎng)期聚集[J];化工地質(zhì);1985年01期

2 朱亮,顧臨怡,秦華偉;深海沉積物保真采樣技術(shù)及應(yīng)用[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2005年07期

3 曹喜仁;蔡永;曹文貴;王江營(yíng);;按沉陷深度控制的深海沉積物承載力分析方法[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年05期

4 張?chǎng)?欒振東;閻軍;陳長(zhǎng)安;;深海沉積物超長(zhǎng)取樣系統(tǒng)研究進(jìn)展[J];海洋地質(zhì)前沿;2012年12期

5 成國(guó)棟;;深海沉積物分類(介紹一種實(shí)用的深海沉積物分類法)[J];海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì);1980年01期

6 徐欽琦,尤玉柱,陳云;陜西洛川的黃土與深海沉積物的對(duì)比[J];科學(xué)通報(bào);1981年19期

7 岳云章;南海中部深海沉積物的~(14)C年齡測(cè)定[J];東海海洋;1987年Z1期

8 李文權(quán);深海沉積物中的钚[J];廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1987年04期

9 東方;;深海沉積物中的稀土元素[J];成都地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào);1991年02期

10 王江營(yíng);曹文貴;翟友成;;深海沉積物與履帶相互作用試驗(yàn)研究[J];巖土力學(xué);2011年S2期

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1 李傲仙;李延河;樂國(guó)良;;深海沉積物中碲異常的成因[A];第八屆全國(guó)同位素地質(zhì)年代學(xué)和同位素地球化學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2005年

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3 張?chǎng)?;基于激光拉曼光譜技術(shù)的深海沉積物海洋地球化學(xué)原位探測(cè)[A];中國(guó)海洋湖沼學(xué)會(huì)第十次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2012年

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1 本報(bào)記者 趙笛;深海沉積物中蘊(yùn)含大量甲烷[N];青島日?qǐng)?bào);2011年

2 記者馬艷紅;我國(guó)大洋生物資源開發(fā)喜獲新成果[N];中國(guó)醫(yī)藥報(bào);2005年

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1 糜自豪;深海沉積物細(xì)菌Pseudoaiteromonas sp.SM9913適應(yīng)環(huán)境的生活方式及其生理與遺傳機(jī)制[D];山東大學(xué);2015年

2 穆春華;西北太平洋深海沉積物微生物多態(tài)性分析[D];中國(guó)海洋大學(xué);2005年

3 曾潤(rùn)穎;太平洋暖池區(qū)深海沉積物中微生物分子生態(tài)學(xué)研究[D];廈門大學(xué);2003年

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5 秦啟龍;深海沉積物細(xì)菌和絲狀真菌的基因組學(xué)研究[D];山東大學(xué);2010年

6 張?chǎng)?深海環(huán)境及深海沉積物拉曼光譜原位定量探測(cè)技術(shù)研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2009年

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1 王燕;熱帶西太平洋海區(qū)中上層海水及馬魯古海峽柱狀深海沉積物微生物群落多樣性研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2015年

2 蔡永;按深陷深度控制的深海沉積物承載力分析方法探討[D];湖南大學(xué);2011年

3 陳麗蓉;北極深海沉積物中微生物的多樣性研究[D];浙江理工大學(xué);2012年

4 曾湘;深海沉積物中細(xì)菌對(duì)有機(jī)碳源的反應(yīng)：細(xì)菌群落和酶活的變化[D];國(guó)家海洋局第三海洋研究所;2005年

5 李莎;北極深海沉積物中細(xì)菌多樣性的研究[D];華中師范大學(xué);2010年

6 張偉;熱帶西太平洋深海沉積物微生物多樣性及群落結(jié)構(gòu)特征研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2010年

7 陳興麟;深海沉積物中甲醛降解菌多樣性分析和相關(guān)基因的克隆[D];國(guó)家海洋局第三海洋研究所;2009年

8 李峰;深海沉積物無擾動(dòng)保壓取樣技術(shù)的研究[D];浙江大學(xué);2008年

9 王鈺;深海沉積物微生物多樣性研究及一株近海沉積物細(xì)菌多相分類鑒定[D];浙江大學(xué);2010年

10 張文杰;鞍山熱泉的嗜熱菌資源研究及深海沉積物的微生物多樣性分析[D];浙江大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：938217