杭州西溪湿地春季浮游轮虫群落结构的初步研究

2007年春,根据西溪湿地综合保护一期工程地理位置和水域环境的特点,筛选周家村入口处、西溪人家、深潭口上船码头和虾龙滩生态保护区4个采样站,这4个采样站采集到的水样中可以较为全面地反映西溪湿地的水质状况.4个采样站鉴定出浮游轮虫为9个科15个属共计23个种,平均密度为253个/L,生物量为0.881 mg/L,Shannon-Weiner多样性指数为2.228.有明显的密度和生物量的优势种为晶囊浮游轮虫Asplanchna和针簇多肢浮游轮虫Polyarthra trigla;浮游轮虫的香农-威纳多样性指数值偏低,说明西溪湿地生态环境中浮游轮虫的多样性较低,处于中轻度污染状态.周家村入口处水体周围采用水泥驳坎,游船多,有机质污染严重,水面常常漂浮一层油污,CODMn值高,β-α中污带类型多,晶囊轮虫的密度和生物量大.西溪人家水体周围有柳树桩护堤;深潭口上船码头水体周围采用石块垒壁,石壁和壁缝长满青苔和杂草;虾龙滩生态保护区是湿地公园中最大的一块自然生态保护区;这后3个采样站寡污-β中污带类型针簇多肢轮虫的密度较大,而β-α中污带类型晶囊轮虫的密度相对较少.说明水体周围的堤岸处理对水生生物的种类和数量有明显的影响.水质理化参数与浮游轮虫的群落指标相关性分析表明,水质的CODMn值与浮游轮虫Shannon-Weiner多样性指数之间有显著的负相关关系(p＜0.05),水体透明度与Shannon-Weiner多样性指数之间有显著的正相关关系(p＜0.05).西溪湿地水体的CODMn和BOD值两者的差值很大,说明污染有机物质中有很大一部分是不能被微生物分解消化的,它将长期留在水体中影响水生生物.水体的低透明度可能是先影响浮游植物的初级生产力,进而破坏浮游动物、鱼类等的食物链的.因此,适当控制西溪湿地机动游船用量,以及增加水体深度的措施应是湿地管理部门必须考虑的事宜.另外,浮游轮虫生物量随着水质电导率的升高而明显下降,可能预示着水体受某种离子或盐类的污染,这还有待于进一步的调查研究.     

东海陆架表层沉积物细菌群落结构及地理分布研究

本研究通过构建16S r DNA克隆文库,对东海陆架五个站点的沉积物样品进行群落结构及地理分布研究。结果表明:东海陆架沉积物细菌分属于13个类群,包括变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteria)、硝化螺旋菌门(Nitrospira)、WS3、拟杆菌门(Bacteroidetes)、螺旋体门(Spirochaetes)、OP8、浮霉菌门(Planctomycetacia)、疣微菌门(Verrucomicrobiae)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes),其中变形菌门(γ-变形菌纲、δ-变形菌纲)和绿弯菌门为优势菌群,Latescibacteria(WS3)、疣微菌门和芽单胞菌门分别是站点DH6、DH21和DH9的特有类群。五个站点细菌多样性从高到低排序依次为DH9DH21DH17DH6DH16,其群落结构和丰度与各站点不同沉积环境类型有关。     

南海北部巴士海峡深海沉积物中细菌多样性分析

从南海北部巴士海峡深海沉积物中提取到高质量的总DNA, 通过TA克隆构建了含有23个可操作分类单元(OTU)的16S rRNA基因文库, 选择各OTU中代表性克隆子进行测序与系统发育分析, 结果表明, 南海北部巴士海峡深海沉积物中细菌在系统进化树中至少分属于9个类群: 其中放线菌Actinobacteria, 变形细菌Proteobacteria, 和浮霉菌Planctomycetes为优势种;其他细菌如疣微菌Verrucomicrobia, 鞘脂杆菌Sphingobacteria, 硝化螺旋菌门(Nitrospira), 绿弯菌Chloroflexi, 厚壁菌Firmicute, 酸杆菌Acidobacteria等为非优势种群;另外有两个克隆子属于未知种群.在所获得的23个代表克隆子序列中,有11个序列与已知细菌的同源性≤95%, 占到了所有序列的48%, 这一结果说明在南海北部巴士海峡海区具有非常丰富的微生物多样性, 这一海区蕴含着大量未知的微生物资源, 因而值得进行进一步的研究探索.     

西北太平洋沉积物中细菌多样性的研究

利用提取且纯化的西北太平洋地区深海沉积物DNA为模板,利用细菌通用PCR引物扩增16S rDNA片段,构建其文库,建立阳性克隆子RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism)酶切图谱.据酶切图谱选择部分克隆测序,并与数据库中的序列进行比对.结果表明,测序的27个序列分属于4个类群:变形细菌(Proteobacteria)、绿屈挠菌(Chloroflexi)、浮游霉菌(Planctomycetes)和酸杆菌(Acidobacteria);其中以变形细菌最多,占62.96%.     

胶州湾海域表层沉积物细菌多样性

采用16S rDNA文库结合PCR-RFLP分析的手段,对胶州湾4个站位沉积物中的细菌多样性和群落特征研究分析。结果表明,沉积物中细菌种类丰富,最多包含分布于14个已知门类的细菌,和一些未被认知的序列;各站位沉积物中优势菌群均为变形菌门和酸杆菌门,其中γ-和δ-变形菌纲为变形菌门中的绝对优势类群,在4个文库序列中平均占42%和16.75%;此外,拟杆菌门、浮霉菌门和放线菌门的种类也较为大量存在。各细菌种群有较明显空间分布差异,可能与不同区域胶州湾环境条件相关。     

基于高通量测序的象山港水域细菌多样性的研究

象山港位于浙江省宁波市东南部沿海,属于半封闭式海湾,是以海水养殖区和海洋牧场示范区为主的重要多功能水域,近年来生态环境问题日益突出。为研究象山港海域在早春低水温环境中细菌的多样性,通过高通量测序方法对3月份的象山港水域进行检测。沿象山港南部海湾随机选取6个取样点(G04,G06,G08,G09,G011,G012),共检出836属和2 166种细菌,隶属33个门、91纲、186目和352科。其中优势细菌类群主要包括变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和蓝细菌门(Cyanobacteria)。变形菌门在G04中占比最高(91.45%),拟杆菌门在G09中占比最高(18.05%);而放线菌门在G12中占比最高(7.95%)。在经度较高且离海岸较远的水域,细菌丰富度也越高;同时随着取样位点纬度的增加,γ-变形菌丰度逐步增高,其中在G04中最高(72.76%),在G12中最低(29.11%)。各取样点的细菌分离培养结果也表明弧菌属丰度较高,且主要集中在G04中。利用高通量测序方法揭示了象山港早春全水域的细菌结构组成框架图,可为象山港的水产养殖和可持续发展提供参考依据。     

不同饲养方式对乌鳢(Ophiocephalus argus)肠道微生物群落结构差异及种类多样性的影响

以乌鳢(Ophiocephalus argus)为研究对象,采用不同日粮饲喂,试验W1组饲喂冰鲜鱼,试验W2组饲喂畜禽内脏。12周后,取肠道内容物,利用16S rDNA技术研究投喂不同饲粮的乌鳢肠道生物群落结构差异和微生物多样性,分别获得W1组和W2组乌鳢肠道细菌有效序列51124和39298条。结果分析表明;W1组和W2组物种注释(operational taxonomic unit,OTU)数目分别为2631和4114条,分类地位明确的细菌种类分别隶属5个属和49个属,W1组和W2组乌鳢肠道细菌种类差异很大。W1组乌鳢肠道细菌的优势类群是邻单胞菌属(Plesiomonas)、狭义梭菌属(Clostridium sensu stricto)、鲸蜡菌属(Cetobacterium);W2组乌鳢肠道细菌的优势类群是狭义梭菌属(Clostridium sensu stricto)、邻单胞菌属(Plesiomonas)、Spartobacteria、甲基副球菌属(Methyloparacoccus)、杆菌属(Alsobacter)、Saccharibacteria、分支杆菌属(Mycobacterium)。W2组乌鳢肠道细菌香农指数高于W1组乌鳢肠道细菌,表明前者肠道细菌多样性大于后者。本实验揭示了畜禽内脏饲喂乌鳢肠道细菌的群落种类多样性、OTU丰富度和物种总数均高于冰鲜鱼饲喂乌鳢;W1组肠道有益菌OTU丰富度大于W2组,且W2组还存在一些潜在致病菌。本研究为乌鳢的健康养殖和后续肠道微生物资源的挖掘提供了理论依据。     

北极海洋沉积物细菌和古菌群落结构分析

This study was to investigate bacterial and archaeal community structure of pan-Arctic Ocean sediments by pyrosequencing.In total,investigation of three marine sediments revealed 15 002 bacterial and 4 362 archaeal operational taxonomic units(OTUs) at the 97% similarity level.Analysis of community structure indicated that these three samples had high bacterial and archaeal diversity.The most relatively abundant bacterial group in Samples CC1 and R05 was Proteobacteria,while Firmicutes was dominant in Sample BL03.Thaumarchaeota was the most relatively abundant archaeal phylum in Samples CC1 and R05,and the relative abundance of Thaumarchaeota was almost as high as that of Euryarchaeota in Sample BL03.These two phyla accounted for nearly 100% of the archaeal OTUs.δ-Proteobacteria and γ-Proteobacteria were the two most relatively abundant classes at Proteobacterial class level,and their relative abundance was more than 60% in Samples CC1 and R05.There were also differences in the top 10 relatively abundant bacterial and archaeal OTUs among the three samples at the 97% similarity,and only 12 core bacterial OTUs were detected.Overall,this study indicated that there were distinct microbial communities and many unique OTUs in these three samples.     

近海水体环境DNA沉降对沉积物中纤毛虫分子多样性评估的影响

在陆架海区沉积物中, DNA高通量测序技术可检获大量浮游寡毛类和舞毛类等非底栖纤毛虫,这些源于水体的环境DNA(eDNA)如何影响对沉积物中纤毛虫分子多样性的评估,以及影响程度如何尚不明确。本研究选取了黄海冷水团中的两个站位,通过提取水体和沉积物中DNA和RNA,并采用直接提取法和洗脱法提取沉积物DNA,结合DNA和cDNA测序技术,探讨了水体和沉积物中纤毛虫分子多样性的关系。研究表明,基于洗脱DNA法、直接提取DNA法和cDNA法获得的沉积物中纤毛虫OTUs数分别为451、312和324个,其中211个OTUs同时由三种方法检获;而164个OTUs仅通过洗脱DNA法检获,其中89%为相对丰度低于0.1%的稀有类群。直接提取DNA法所获的寡毛类和舞毛类序列数占比达46%,而在洗脱DNA法和cDNA法中占比仅为12%和10%。沉积物中检获的43%—71%的舞毛类和寡毛类OTUs与浅层水(<40m)共有,仅19%—29%与深层水(>40m)共有,且这些共有的OTUs可同时在浅层水中检获。本研究发现,对沉积物中纤毛虫分子多样性评价造成影响的浮游类群主要来自浅层水,洗脱DNA与cD...     

南沙海区沉积物中细菌和古细菌16S rDNA多样性的研究

采用细菌16SrDNA通用引物和PCR扩增等方法,构建了南海南沙海区沉积物16S rDNA文库,并通过RFLP酶切分型对所获得的70个克隆进行测序。从国际分子生物学数据库中调取相关序列,以PAUP4．0分析软件构建序列同源性矩阵和系统发育树图。结果表明,与细菌文库中克隆相似的微生物属于4个细菌类群：变形细菌(Proteobacteria)(60％)、革兰氏阳性细菌(Gram-positivre bacteria)(13％)、浮霉菌(Planetomycetes)(10％)和无硫绿细菌(Green nonsulfur bacteria)(6％),其中变形细菌(包括δ-、γ-和α-变形细菌)是明显的优势类群。采用Blast程序对所有序列基因数据库进行搜索,发现只有一个克隆与已知序列完全相似,说明文库具有极高的多样性。但是对古细菌文库中所获得的克隆子进行二级结构和序列特征分析的结果表明,这些克隆子均为海洋未获培养的细菌,因此在作者的文库中并未有古细菌的发现。     

舟山海域好氧不产氧光合异养细菌群落结构分析

好氧不产氧光合异养细菌(aerobic anoxygenic phototrophic bacteria,AAPB)是广泛分布在各种海洋环境中并在微生物生态学、海洋碳汇和海洋生态系统的生物地球化学循环的过程中具有潜在的重要作用的一类光合异养微生物。于2016年4月份在舟山群岛不同海洋功能区海域的八个站点采集表层海水,基于编码光合反应复合中心小亚基的puf M基因进行高通量测序,对测序结果进行分析,结果发现:除了岱山的样品测序失败以外,其它七个站点共得到192633条序列,我们进行了OTU聚类分析,相似性设为97%,可以看到,所有的数据最后一共分成4051个OTU。属于Proteobacteria的AAPB占明确分类的各细菌门的97%。Rhodobacteraceae科的Loktanella和Roseobacter两个属的AAPB在所有的采样站点中都处于优势地位。Desulfocapsa属在朱家尖站位(ZJJ)的发现非常具有研究价值,在以往的研究中还没有出现过。研究结果表明,在舟山群岛不同功能海域AAPB的群落结构和分布情况也是有差别的,而且与很多环境因素有关,这可以解释为什么目前很难准确预测水生环境总AAPB分布的问题。     

湛江湾沉积物中反硝化和厌氧氨氧化细菌的丰度、多样性及分布特征

采用实时荧光定量PCR、高通量测序等方法对湛江湾沉积物中四个月份的反硝化细菌与厌氧氨氧化细菌的多样性和丰度进行了分析。结果表明:湛江湾沉积物中反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌丰度在四个月份的变化和空间分布趋势为:nirS型反硝化细菌在二月份最高,四月份最低,且其平均丰度有从湛江湾湾内向湾口附近呈现先升高再降低的趋势;nirK型反硝化细菌丰度在九月份最高,十一月份最低;nosZ型反硝化细菌在四月份最高,其余月份变化不大;厌氧氨氧化细菌丰度在九月份最高,二月份最低。通过相关性分析结果表明,亚硝酸盐、铵盐等共同调控着湛江湾沉积物中反硝化和厌氧氨氧化细菌丰度变化。系统发育分析表明:湛江湾中存在着一些广泛分布的反硝化细菌,但也生活着一些新奇的nirK型和nosZ型反硝化细菌。对于厌氧氨氧化细菌而言,其主要属于浮霉菌门及Candidatus Scalindua属,具有较高的耐盐性,另外湛江湾海区的厌氧氨氧化细菌也生活着一类在其他地方没有的新分支。典范对应分析分析结果表明:硝酸盐显著影响湛江湾反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌的群落结构。湛江湾沉积物中反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌存在特殊的竞争与共存的关系,且由亚硝...     

长江口及邻近海域表层海水细菌多样性及群落结构

从长江口及邻近海域10 个站点采集表层海水, 通过DAPI 染色计数和克隆文库构建的方法, 对细菌的多样性及群落结构进行初步研究。DAPI 染色计数结果显示长江口及邻近海域表层海水中 细菌丰度总体较高, 生物量变化较大, 从1.16×10⁵(A04 站点)到 1.48×10⁶ cells/mL (B03 站点); 总体 趋势从长江口向外海增加。细菌克隆文库的系统发育分析表明: 细菌序列以变形菌门为主(占总文库 的60.61%), 其中α-变形菌纲是绝对优势类群(50.62%); 其次是拟杆菌门(15.18%)、放线菌门(14.79%) 和蓝细菌门(4.61%), 还有少量厚壁菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、浮霉菌门、纤维杆菌门、疣微菌门 等; 另外柔膜菌门和SAR 类群也有发现。文库多样性分析结果显示长江口及邻近海域部分站点表层 海水中细菌多样性显著, 与研究区海域水产养殖活动有关, 并受到区域洋流和海洋化学环境(如低氧 带)的影响。     

南海三沙永乐龙洞古菌群落结构与多样性特征

海洋蓝洞作为一种独特的海洋地貌单元,洞内的生物群落结构与生态系统特征一直是国内外同行学者关注的热点问题之一。南海三沙永乐龙洞是世界上最深的海洋蓝洞(300m),其独特的生态特征更为引入瞩目。本研究以古菌16S rRNA基因序列为目标,采用Illumina高通量测序技术对西沙永乐龙洞内水体与沉积物中的古菌群落结构进行了研究。结果表明,本研究所获得的古菌类群可归为4门、21纲、29目、42科、45属,广古菌和奇古菌是丰度最高的两种古菌。龙洞内表层水体中古菌群落多样性与洞外水体相差不大,但随深度增加,洞内古菌群落多样性显著降低,深水层古菌群落结构与浅水层差异显著。龙洞内沉积物中的古菌生存环境与水体差异巨大,为大量特殊物种提供了生存空间。侧壁沉积物中的古菌群落多样性随深度增加显著降低,而150m平台处古菌群落多样性则远高于侧壁沉积物。水温对龙洞内水体中的古菌群落结构具有显著影响(P0.01)。研究结果显示永乐龙洞古菌群落有很高的多样性,其垂向分布与洞内环境多要素的变化密切相关。本研究对认识三沙永乐龙洞内的生态系统特征有显著意义。     

长江口邻近海域夏季底栖纤毛虫的多样性与群落结构特点

采用Ludox-QPS方法,研究了2011年8月采自长江口邻近海域9个站位沉积物中纤毛虫的群落结构及分布特点,并结合沉积环境进行综合分析。结果表明,表层8cm沉积物中底栖纤毛虫的平均丰度为(2782±1493)cells/10cm2,生物量为(10.06±6.41)μgC/10cm2。长江口海域北部站位的丰度和生物量呈从近岸向外海增加,南部的站位呈现相反的分布趋势。在垂直分布上, 62%的底栖纤毛虫分布在表层2cm, 12%分布在5—8 cm。本研究共检获纤毛虫106种,隶属于15纲/亚纲, 24目, 69属,前口纲在丰度及生物量上均为最优势类群(丰度占45.5%,生物量占56.4%),核残迹纲在生物量上居第二位。就食性来看,肉食性纤毛虫物种数最多(44种),其丰度和生物量所占比例也最高(40.3%,66.8%),但在长江口外站位(M1站),菌食性纤毛虫为最优势摄食类群。分析表明,研究海域底栖纤毛虫群落结构与底层水盐度最相关。聚类分析结果显示,由于较多量的伪钟虫属(Pseudovorticella)和原领毛虫属(Prototrachelocerca)种类出现导致长江口北部L1站的纤毛虫...     

基于形态学与核糖体DNA及其cDNA高通量测序的海洋沉积物中纤毛虫多样性比较

高通量测序技术广泛应用于环境真核微生物多样性的研究,可检获较之传统形态学方法更高的多样性。然而,检获的高分子多样性与基于形态的物种多样性在构成上的差异仍然不明。本研究首次对比分析了基于形态学的南黄海沉积物中的纤毛虫物种多样性与基于核糖体18S DNA和c DNA高通量测序的多样性异同。结果表明:形态鉴定获得8纲、20目、30科、36属共97种纤毛虫;DNA测序检获10纲、28目、55科、76属共174个OTUs;而通过c DNA测序获取的纤毛虫多样性最高,获10纲、31目、68科、99属共284个OTUs。研究发现,形态学方法检获的纤毛虫均为底栖生纤毛虫;两种分子手段检获的多样性更高,群落结构更为近似,覆盖了形态鉴定所获的绝大部分类群。但DNA测序还检获了序列比例高达90%的浮游类群,可能源于包囊或死亡沉降的物种;而c DNA测序检获了约7%的浮游纤毛虫序列。较之DNA测序,c DNA法检获的底栖纤毛虫在群落结构上与形态学结果更为接近。本研究表明,分子手段有助于更全面地揭示沉积物中的纤毛虫多样性,DNA测序可同时揭示休眠包囊、胞外DNA及过去群落的信息,而c DNA测序在研究活动纤毛虫多样性上更有优势。     

海洋沉积物细菌群落结构对芘和苯甲酸钠胁迫的响应

应用分子生态学方法, 研究在不同芳香族化合物胁迫下海洋沉积物中细菌群落结构的演替 规律。在实验室建立驯化系统, 在海洋沉积物中分别添加芘和苯甲酸钠, 采用Illumina MiSeq 高通量 测序技术分析实验组和对照组细菌群落16S rRNA 基因V3-V4 可变区数量的组成及变化, 研究沉积物 中添加芘、苯甲酸钠后, 微生物群落多样性和群落结构的变化。实验结果表明: 芘、苯甲酸钠极大地 降低了海洋沉积物中菌群丰度和多样性; 在添加苯甲酸钠的实验组, 变形杆菌门中海杆菌属 (Marinobacter)、假海源菌属(Pseudidiomarina)的细菌显著富集; 在添加芘实验组中拟杆菌门中的 Balneola 属、碳酸噬胞菌属(Aequorivita)极大富集。初步分析了在海洋沉积物环境中不同多环芳烃胁迫 下细菌群落结构的演替特征, 实验结果为海洋环境中针对不同芳香烃的微生物修复提供理论依据。