盐碱地和近海沉积物中真核微生物多样性及与环境的关系
文献类型：学位论文
| 作者 | 赵峰 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2013-05 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 徐奎栋 |
| 关键词 | 真核微生物 纤毛虫 分子多样性 盐碱土壤 沉积物 |
| 学位专业 | 海洋生物学 |
| 中文摘要 | 真核微生物主要指原生生物，广义上还包括真菌和线虫等小型动物。土壤及沉积物中真核微生物具有高度的形态和功能多样性，可通过调节细菌群落结构及自身代谢途径影响生态系统中物质循环和能量流动。其多样性分布特征是“微型生物地理分布”这一国际热点问题争论焦点。但是限于技术手段的局限及研究力量的不足，有关土壤和沉积物中真核微生物的研究仍然匮乏，其多样性、分布特征及与环境关系仍不明了。本研究首先构建土壤原生生物研究体系：i) 将Ludox-QPS 方法稍作改良用于评价土壤纤毛虫群落结构，结果表明该法在定量分析上可以检获比直接计数法更多的纤毛虫，定性分析上检获的纤毛虫物种数也高于DGGE技术获得的条带数；ii) 提出一种适用于土壤真核微生物的DNA间接提取法，与经典直接提取法和试剂盒法相比，该法可获得纯度较高的DNA产物，有助于后续PCR及真核微生物分子多样性研究。构建方法学体系基础上，结合分子手段和形态学方法研究了不同类型盐碱土壤纤毛虫多样性及其环境驱动因子。基于形态学手段结果显示，滨海土壤纤毛虫活动虫体物种数及丰度随盐度增高呈下降趋势，在盐度接近5‰时，未发现纤毛虫活动虫。而分子指纹图谱则显示随着盐度增高纤毛虫多样性并未降低，甚至略有升高，直至盐度高于20‰时纤毛虫分子多样性水平才呈下降趋势。且纤毛虫分子指纹图谱的相似度随着地理距离的增大而降低，表明纤毛虫多样性分布呈现出地理限定性，与其分布最相关的环境因子是土壤盐度。多样性构成来看，不同类型盐碱土壤中均存在肾形纲、旋唇纲、裂口纲和寡膜纲纤毛虫，在纲级水平上多样性差异不明显，但物种水平上则差异明显。滨海土壤中存在与海洋种相似的纤毛虫序列，而内陆土壤中仅检获与土壤及淡水种相似的序列。以黄河三角洲自然保护区及昌邑海洋生态特别保护区为例，研究了滨海土壤中微型生物分子多样性及时空变化，尤其是对滨海土壤盐渍化的响应。真核及原核微生物分子多样性随土壤盐渍化程度加深发生明显变化，但其在时间尺度上的变化不显著。滨海土壤中微型生物分子多样性与环境密切相关，其中盐碱度及有机物含量为调节滨海微型生物多样性的主要因子。黄海沉积物中真核微生物分子多样性呈由北向南递增的趋势，此分布模式与水深、沉积物中叶绿素a含量和底栖桡足类丰度相关性最高。克隆文库结果表明冷水团中存在丰富的真核微生物多样性。长江口海域沉积物中真核微生物分子多样性高于黄海，其分子指纹图谱模式与水深和有机质含量相关性最高，且空间变化的影响大于时间尺度的影响。克隆文库结果表明长江口海域夏季多样性高于春季，春季至夏季原生生物比例下降，小型动物比例增加，硅藻仅出现在春季，甲藻一直存在，真菌在不同季节优势类群变化。纤毛虫多样性较高，其活动虫丰度及生物量可维持在较高的水平，一些浮游寡毛类及舞毛类纤毛虫在环境条件恶化时，可形成包囊储存于沉积物中。总体来讲，本研究发现大部分真核微生物分布具有地理限定性，但一些物种对特定环境条件适应后，可分布于生境类似的不同区域。盐碱土壤中盐度为调控其分布的重要环境因子，近海沉积物中水深、沉积物中有机质和叶绿素a为重要的限制因子。真核微生物多样性分布基本呈现：近海沉积物 > 滨海盐碱土壤 > 内陆盐碱土壤。阐明不同生境下真核微生物的多样性分布及与环境因子关系仍需大量数据的积累，结合分子手段和形态学手段有助于从不同角度探讨并理解自然生境中真核微生物的多样性与变动特点。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2014-08-08 |
| 源URL | [http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/17971]  |
| 专题 | 海洋研究所_海洋生物分类与系统演化实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 赵峰. 盐碱地和近海沉积物中真核微生物多样性及与环境的关系[D]. 中国科学院研究生院. 2013. |
入库方式： OAI收割
来源：海洋研究所
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