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新疆断裂带泉水微生物多样性

吴江超  
【摘要】:乌鲁木齐10号泉起源于天山山脉博格达峰,地下径流位于于地震断裂带,泉水中硫化氢、甲烷等地球化学元素迁移活跃,为揭示水文地球化学变化对深层地下泉水微生物群落结构的影响,本研究对该泉水样品定期采样,监测其中的氢气、氡、硫化物、甲烷、二氧化碳、氦气、氟及水汞7种主要元素;分别采用纯培养、BIOLOG微平板技术对该泉水中的微生物群落进行分析;同时,以微孔滤膜收集菌体,使用SDS-酶解法提取总DNA,对细菌16S rDNA基因V 3区序列进行PCR-DGGE分析并对条带测序,条带的光密度信息与监测的地球化学指标进行典型相关分析(CCA)。结果表明: (1)微生物的纯培养及16S rDNA全长测序表明该泉水微生物种类较为丰富,共得到50株不同基因型的细菌,分属变形菌门(Proteobacteria)中的Alpha、Beta、Gamma亚群,拟杆菌门(Bacteridetes)和厚壁菌门(Firmicutes); (2)BIOLOG微平板技术分析显示泉水中硫化氢含量显著影响该泉水微生物群落结构,其他理化指标作用不显著(0.05水平,2尾检验);该泉水微生物群落结构呈现动态变化过程并且该环境样品中的微生物对碳源利用具有偏嗜性。 (3)对水文地球化学和细菌群落的典型相关分析(CCA)显示: B16(Uncultured bacterium)和ε-变性菌纲(epsilon proteobacterium)与氟含量成正相关;黄杆菌B1 (Flavobacterium)、绿脓假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、B10(Uncultured bacterium)和腐生性葡萄球菌(Staphylococcus saprophyticus)与硫化物呈正相关;硫微螺菌(Thiomicrospira arctica)、黄杆菌B3(Flavobacterium)及阿尔莱葡萄球菌(Staphylococcus arlettae)与氢气呈正相关。断裂带泉水细菌能够对地层深处渗透出的地球化学元素产生灵敏的应答,该泉水微生物群落结构呈现动态变化过程并且该环境样品中的微生物对碳源利用具有偏嗜性。


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