長江口及其鄰近海域微生物的多樣性和生態(tài)分布特征研究.pdf

1、長江是我國流入東海的最大河流，平均年入海徑流量為9.28×1011m3，占流入東海總徑流量的84.4％，其中75％的徑流量在4～9月豐水期時(shí)注入東海，并向東呈扇形擴(kuò)展。長江口及其鄰近海域在長江巨量徑流、復(fù)雜流系結(jié)構(gòu)和特殊的地形的共同影響下呈現(xiàn)出獨(dú)特的“沖淡水轉(zhuǎn)向”、“上升流”、“鋒面遷移”等諸多現(xiàn)象，這些海流和水團(tuán)又直接或間接的影響該海域溫度、鹽度、營養(yǎng)鹽等理化因子，形成獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境特征。微生物即是生產(chǎn)者又是分解者，在海洋生態(tài)系統(tǒng)扮演

2、重要角色，在生物地球化學(xué)循環(huán)中也具有重要意義。本論文針對(duì)長江口海域這一典型的河口生態(tài)系統(tǒng)，將微生物學(xué)、分子生物學(xué)和生態(tài)學(xué)等研究手段相結(jié)合，研究該海域微生物的時(shí)空分布規(guī)律、多樣性，并根據(jù)多項(xiàng)分類學(xué)原則對(duì)具有代表性的微生物菌種進(jìn)行詳細(xì)研究。
　　 首先，長江口及其鄰近海域水體細(xì)菌豐度具有明顯的季節(jié)變化，平均豐度為春季>秋季>夏季>冬季。各個(gè)季節(jié)細(xì)菌豐度呈現(xiàn)出不同的水平和垂直分布特征：水平方面，春、秋季由長江口向外海逐漸升高，夏季南北

3、兩側(cè)細(xì)菌豐度較高、中部海區(qū)較低，且底層具有大面積的低值區(qū)，冬季細(xì)菌豐度高值區(qū)位于舟山群島東北；垂直方面、春季、秋季和冬季細(xì)菌豐度垂直分布較均勻，而夏季層化現(xiàn)象明顯。病毒豐度也具有明顯的季節(jié)變化，但各個(gè)水深的季節(jié)變化并不一致，病毒的水平特征為春、秋季由河口向外海升高，夏、冬季由河口向外海降低，垂直分布與細(xì)菌一致。從各環(huán)境因子與細(xì)菌、病毒的相關(guān)分析來看，溫度、溶解氧和營養(yǎng)鹽等環(huán)境因子與細(xì)菌豐度均沒有明顯的相關(guān)性，鹽度在春季和秋季與細(xì)菌豐度之

4、間呈顯著正相關(guān)，可能對(duì)細(xì)菌分布有一定影響。此外病毒與細(xì)菌具有極其顯著的正相關(guān)性，細(xì)菌豐度對(duì)病毒豐度可能有較強(qiáng)的影響。沉積物細(xì)菌豐度的季節(jié)變化為秋季>春季>夏季>冬季，水平分布方面春、冬季河口近岸區(qū)較高，夏、秋季外海陸架區(qū)較高。沉積物中的有機(jī)物含量和沉積物底質(zhì)是影響細(xì)菌豐度的主要原因。
　　 其次，長江口及其鄰近海域沉積物中的細(xì)菌具有較高的多樣性，16S rRNA基因分析表明主要包括變形(Proteobacteria)、酸桿菌門(

5、Acidobacteria)、硬壁菌門(Firmicutes)、放線菌門(Actinobacteria)、硝化螺旋菌門(Nitrospirae)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、疣微菌門(Verrucomicrobia)、浮霉菌門(Planctomycetes)、綠彎菌門(Chloroflexi)、異常球菌-棲熱菌門(Deinococcus-Thermus)和熱袍菌門(Thermotogae)，變形菌是該海域沉積物細(xì)菌的優(yōu)勢(shì)類群

6、。不同環(huán)境沉積物細(xì)菌的多樣性和群落結(jié)構(gòu)有明顯差異，長江河口內(nèi)以陸源或淡水生境的細(xì)菌種類為主，東海陸架區(qū)則以海洋環(huán)境的種類為主，長江口門區(qū)則同時(shí)包含了海-陸(咸-淡水)兩類環(huán)境的細(xì)菌16S rRNA基因序列。
　　 最后，從浙江近海沉積物中分離到兩株嗜鹽疑似新種Y215T和Y226T，并進(jìn)行了多相分類學(xué)研究.結(jié)果表明，這兩株菌株細(xì)菌為革蘭氏陰性細(xì)菌，無鞭毛，在不同的培養(yǎng)條件下表現(xiàn)出不同的形態(tài)特征，主要脂肪酸成分分別為菌株Y215T

7、：iso-C15:0，iso-C17:1ω9c，iso-C17:0，iso-C11:03-OH，C16:0，iso-C11:0和C18:1ω7c；菌株Y226T：iso-C15:0，iso-C11:03-OH，iso-C17:1ω9c，iso-C11:0和iso-C17:0；G+C mol％分別為54％和56.7％，與16S rRNA基因相似性最高的標(biāo)準(zhǔn)菌株雜交復(fù)興率均顯著低于70％這一微生物新種準(zhǔn)則，系統(tǒng)發(fā)育分析則顯示在Microbu

8、lbifer世系中分別處于不同的分支上。建議定義上述兩株菌株為產(chǎn)微球莖菌屬(Microbulbifer)的兩個(gè)新的分類單元，命名為：海洋微球莖菌Microbulbifer marinus(ma.ri'nus.L。masc.adj.marinus，of the sea，marine)和樂清灣徼球莖菌Microbulbiferyueqingensis(yue.qin.gen'sis.N.L.masc.adj.yueqingensis，bel