pcr_dgge法分析湛江东海岛_省略_入侵引起的土壤微生物群落结构变化_苏洁

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1、北京师范大学学报（自然科学版）２０１３－０４３１２ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｅｉｊｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）４９（２／３）ＰＣＲ－ＤＧＧＥ法分析湛江东海岛海水入侵引起的土壤微生物群落结构变化＊苏洁１）１，２）２）１）２）王金生戴宁滕彦国左锐（１）北京师范大学水科学研究院，１００８７５，北京；２）地下水污染控制与修复教育部工程研究中心，１００８７５，北京）摘要对湛江东海岛研究区水质调查结果显示该地区存在海水入侵现象，为了揭示海水入侵对土壤环境微生物的影响，本文采用ＰＣＲ－ＤＧＧＥ技术对２０个采样点的土壤样品进行微生物群落

2、结构的分析．结果表明：海水入侵对微生物群落结构产生影响，随着远离海岸线微生物种群数量增加，且同一地点不同采样深度微生物群落的组成也存在着差异．根据Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｅａｖｅｒ指数及聚类分析可知，强海水入侵区的多样性指数要低于弱入侵区，海水入侵区近海岸与远海岸的微生物种群相似性有较大差别．关键词海水入侵；微生物群落；ＰＣＲ－ＤＧＧＥ海水入侵是滨海地区的主要环境灾害之一，其直节，多表现为风害多、雷暴频、夏长而冬短、温暖潮湿和接后果是地下淡水受到污染、沿岸土地盐碱化、水源被雨量充沛．东海岛地区地表水体稀少，有零星水库分［１－２］布．该区存在海水入侵现象，且入侵范围

3、不断扩大，岛破坏、沿海建筑物受损等．海水入侵还会对微生物群落造成严重影响，当盐浓度过高时会使细胞渗透压内民井绝大部分变为咸水井，居民饮用水安全受到威升高，从而导致微生物细胞脱水，引起细胞原生质分胁，岛内生态环境破坏严重，存在潜在的环境灾害．离；在含盐浓度高的情况下，盐析作用会使脱氢酶活性１．２样品采集样品取自湛江东海岛东简镇南部海降低，微生物活性受阻，新陈代谢作用减缓；氯离子过岸带，地形较平坦，地面高程５～８ｍ．地貌上属于砂堤高浓度会对细菌产生毒害作用．因此在高盐环境中，微砂地，植被发育．在东海岛环滨海带向内陆５００～１０００生物的数量及种群组成可能发生很大

4、改变，从而影响微ｍ的范围内分布着许多规模不等的高位养虾池．试验［３－５］区内设Ａ和Ｂ两个剖面，其走向垂直海岸带，沿地下生物的群落结构．在自然界中，微生物之间及其与水流，Ａ剖面周围３００ｍ没有高位养虾池，Ｂ剖面附近环境之间有着特定的关系，彼此影响，相互依存．因此，有连片高位虾池，且高位虾池与海岸间在地下浅层处研究环境中的微生物组成对于海水入侵的响应，对预存在引海水管道和虾池退水管道．Ａ、Ｂ两剖面间距离防海水入侵具有重要意义．本文通过提取海水入侵范５５０ｍ左右，位置详见图１．围内土壤中微生物ＤＮＡ，以细菌１６ＳｒＲＮＡ引物进行Ｖ３高变异区域ＰＣＲ扩增，再将ＰＣＲ

5、产物进行变性梯度凝胶电泳分离，获得表征土壤中微生物群落特征的ＤＮＡ指纹图谱，并对条带进行统计分析和切胶测序，使用序列数据进行同源性分析并建立系统发育树，研究海水入侵过程中引起的土壤微生物群落结构的变化规律及微生物之间的同源性和进化关系，为海水入侵后土壤修复和环境保护提供理论依据．１材料和方法１．１研究区概况湛江东海岛位于广东省西南部的雷州半岛东部，湛江市区东南方，是我国第５大岛，面２图１东海岛研究区井点平面示意积２８６ｋｍ，属亚热带季风气候，终年受海洋气候调＊国家自然科学基金资助项目（４０７７３０５５）通信作者收稿日期：２０１３－０２－０１第２／３期苏洁等

6、：ＰＣＲ－ＤＧＧＥ法分析湛江东海岛海水入侵引起的土壤微生物群落结构变化３１３本研究于２００９年枯水期（４月）采集井水样１０Ｄｏｃ２０００凝胶成像系统．ＰＣＲ产物采用ＯＭＥＧＡ公司组，海水和大气降水样各一组，于丰水期（８月）采集井ＤＮＡＧｅｌＥｘｔｒａｃｔｉｏｎＫｉｔ纯化回收．水样９组，共采集２１组水样．于Ａ、Ｂ两剖面不同深度１．６ＤＧＧＥ及图谱分析采用变形梯度为４０％～６０％，采集土样共２０组，详细分布见表１．体积分数为８％的聚丙烯酰胺凝胶（化学变性剂为表１土壤采样点分布１００％尿素７ｍｏｌ·Ｌ－１和体积分数为４０％的去离子甲编号距海岸线距离／ｍ采样深度／ｍ

7、酰胺）在１×ＴＡＥ缓冲液中２００Ｖ、６０℃下电泳３ｈ．Ａ１３８０Ａ１－４：４．８；Ａ１－５：６．０；Ａ１－６：７．２变形梯度凝胶电泳（ＤＧＧＥ）完毕后，采用银染法染色．Ａ２３５０Ａ２－３：３．６；Ａ２－４：４．８利用ＱｕａｎｔｉｔｙＯｎｅ凝胶分析软件分析ＤＧＧＥ图Ａ３２８０Ａ３－３：３．６；Ａ３－４：４．８谱．计算每个凝胶轨道的光密度曲线．在之后的标准化Ａ４２２０Ａ４－３：３．６；Ａ４－４：４．８步骤中，将其中一个泳道作为标准曲线，其余泳道以其Ａ５１５０Ａ５－３：３．６；Ａ５－４：４．８作为标准来比较不同泳道之间的差异．利用ＤＧＧＥ图Ｂ１３００Ｂ１－３：３．

8、６；Ｂ１－４：４．８；Ｂ１－５：６．０；谱可以分析不