京杭大运河杭州段水体中微生物结构与功能的研究

摘要

微生物的群落结构与功能是微生物生态学的研究主题之一。水体中微生物与区域环境有着密切的联系，在物质循环与能量流动中发挥着非常重要的作用，研究微生物群落结构与功能有助于了解水环境污染现状及水域中C、N、P循环方式。为了对运河水环境的综合评价及进一步治理提供参考，本实验室于2004-2005年对京杭大运河杭州段水体中可培养微生物的结构与功能进行了研究。 我们按季节采集水样，通过稀释涂平板(CFU)法和最大或然数(MPN)法进行功能菌群的计数，用统计学的方法分析各功能微生物菌群的数量变化特征；根据菌落特征，挑选优势菌，分离纯化后测定和比对其16SrDNA的部分序列，进行分子鉴定和系统分类研究。 结果表明，水体中可培养异养细菌(氨化细菌)年平均值高达1.64×105CFU/mL，固氮菌1.39×104CFU/mL，氨氧化细菌、亚硝酸氧化细菌分别为143MPN/mL和1925MPN/mL，脱氮菌、硝酸还原菌分别为9.35×103MPN/mL和7.95×104MPN/mL，好氧性纤维素分解菌和厌氧性纤维素分解菌分别为175MPN/mL和5MPN/mL，无机磷分解菌和有机磷分解菌分别是2.75×104CFU/mL和5.72×103MPN/mL。水体中较高的异养微生物数量说明运河还遭受着严重的污染。从空间分布看，远离杭州市区的义桥和塘栖大桥的微生物指标相对较好，而在市区的几个位点，特别是拱宸桥的微生物指标较差；回归分析显示各类功能微生物类群数量季节间差异并不显著。 对分离纯化得到的优势菌进行了分子鉴定和系统分类，结果表明，7个优势氨化细菌菌株中有6株属于γ-变形菌亚纲，分别为Acinetobacterbaumannii，Aeromonashydrophila，Klebsiellapneumonia，Pseudomonasreactans，Yersiniakristensenii，Escherichiacoli；1株疑似α-变形菌亚纲的Brevundimonasterrae，但两者序列相似仅为93.6l％，需进行进一步研究。6株固氮菌中5株属于γ-变形菌亚纲，分别为Citrobacterfreundii，Pseudomonassynxantha，Enterobacterasburiae，Acinetobacterjohnsonii，Klebsiellapneumonia，另外一株为α-变形菌亚纲的Agrobacteriumtumefaciens。5株硝酸盐还原菌中4株Citrobacterfreundii，Aeromonassalmonicida，Acinetobacterjunii，Pseudomonaslibanensis属于γ-变形菌亚纲，另外1株Comamonastestosteroni属于β-变形菌亚纲。5株有机磷分解菌中，有3株属于γ-变形菌亚纲，分别为Klebsiellapneumoniae，Escherichiacoli，Pantoeaagglomerans；另外2株属于β-变形菌亚纲分别为Achromobacterxylosoxidans，Acidovoraxtemperans。9株无机磷分解菌中，有7株属于γ-变形菌亚纲，分别为Pantoeaagglomerans，Acinetobacterseohaensis，Proteusmirabilis，Pseudomonasjessenii，Klebsiellaornithinolytica，Citrobacterfreundii，Aeromonascaviae，另外2株为属于放线菌纲的Aureobacteriumresistens和黄杆菌纲的Chryseobacteriumscophthalmum。实验室实验表明，分离得到的磷分解菌释放水溶性磷的能力并不高。

目录

摘要

前言

材料与方法

结果

讨论

综述未培养微生物研究

参考文献

致谢