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多环芳烃（PAHs）胁迫下水稻根际微域地杆菌科铁还原微生物的群落结构研究

作　者: 徐民民
导　师: 徐建明
学　校: 浙江大学
专　业: 土壤学
关键词: 多环芳烃 地杆菌科 铁还原菌 群落结构 根际作用 PCR-DGGE
分类号: X53
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


Geobacteraceae铁还原微生物在各种污染环境中普遍存在,但目前还未出现关于PAHs胁迫下水稻土相关的Geobacteraceae铁还原微生物的报道。本文采用PCR-DGGE技术研究了水稻根际微域多环芳烃(PAHs)胁迫下Geobacteraceae铁还原微生物群落结构的时空变异特征,分别探讨了根际效应、PAHs胁迫浓度和胁迫时间对Geobacteraceae铁还原微生物种群的影响。结果如下：(1)水稻移栽后的最初30天,PAHs胁迫的水稻根际土壤中Geobacteraceae铁还原微生物的数量和生物多样性明显大于非根际土壤。而水稻移栽后的45天内,距根系不同距离的土壤中Geobacteraceae铁还原微生物的群落结构没有明显差异。(2)水稻移栽后的最初30天,PAHs胁迫的水稻根际土壤中Geobacteraceae铁还原微生物的数量和生物多样性明显大于未添加PAHs的水稻根际土壤。而水稻移栽后的45天内,不同PAHs添加浓度对水稻根际土壤中的Geobacteraceae群落结构影响程度不同。而在只添加PAHs的非根际土壤中,两种不同PAHs添加浓度的土壤,其Geobacteraceae群落结构没有差异。(3)PAHs胁迫和水稻根际作用共同对地杆菌科铁还原微生物种群的促进作用主要出现在水稻移栽初期,之后逐渐减弱；而在添加PAHs的非根际土壤和未添加PAHs的水稻根际土壤中,不同采样时间Geobacteraceae铁还原微生物的群落结构差异不明显。本研究推测,PAHs胁迫的水稻根际土壤中Geobacteraceae铁还原微生物可能具有PAHs降解潜力。(4)添加PAHs的水稻根际土壤中,促进生长的Geobacteraceae铁还原微生物有：条带16、19、23、26,尤其是条带16。条带16和条带23与Geobacter uraniireducens Rf4的相似度为96%,条带19和26与Geobacer bremensis strain Dfrl的相似度分别为98%和95%。

全文目录


致谢  6-7
摘要  7-8
Abstract  8-13
1 前言  13-22
  1.1 铁还原微生物的多样性和普遍存在性  13-15
  1.2 铁还原微生物在环境污染防治和生物修复方面的意义  15-16
  1.3 地杆菌科(Geobacteraceae)铁还原微生物的研究现状  16-18
  1.4 多环芳烃(PAHs)的厌氧生物降解研究  18-20
  1.5 论文研究意义与技术路线  20-22
2 试验设计与分析方法  22-31
  2.1 多隔层三室根箱室内盆栽试验设计  22-23
    2.1.1 土样的制备  22
    2.1.2 根际土的培养方法  22-23
    2.1.3 种苗的培育  23
    2.1.4 土壤样品的采集  23
  2.2 土壤样品中DNA的提取  23-24
  2.3 PCR-DGGE  24-27
    2.3.1 聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)  24-26
    2.3.2 DGGE  26-27
  2.4 切胶、克隆、测序  27-30
    2.4.1 切胶  27-28
    2.4.2 PCR  28-29
    2.4.3 克隆、测序  29-30
  2.5 数据分析  30-31
3 根际效应对GEOBACTERACEA铁还原微生物群落结构的影响  31-44
  3.1 实验结果及分析  31-40
    3.1.1 根际作用对Geobacteracea铁还原微生物群落结构的影响  31-38
    3.1.2 不同距离的根际微空间效应对Geobacteracea铁还原微生物群落结构的影响  38-40
  3.2 讨论  40-43
    3.2.1 根际作用对Geobacteraceae铁还原微生物种群的促进作用  40-42
    3.2.2 距根系不同距离对Geobacteraceae铁还原微生物的影响  42-43
  3.3 小结  43-44
4 多环芳烃胁迫效应对GEOBACTERACEA铁还原微生物群落结构的影响.  44-55
  4.1 实验结果及分析  44-52
    4.1.1 PAHs胁迫作用对Geobacteracea铁还原微生物群落结构的影响  44-49
    4.1.2 不同PAHs添加浓度对Geobacteracea铁还原微生物群落结构的影响  49-52
  4.2 讨论  52-53
    4.2.1 添加PAHs对Geobacteraceae铁还原微生物的影响  52-53
    4.2.2 不同PAHs添加浓度的影响  53
  4.3 小结  53-55
5 根际和多环芳烃胁迫共同对GEOBACTERACEA群落结构影响的探讨  55-66
  5.1 实验结果及分析  55-63
    5.1.1 PAHs胁迫时间对水稻根际土壤中Geobacteracea铁还原微生物群落结构的影响  55-61
    5.1.2 PAHs胁迫效应在非根际土壤中对Geobacteracea铁还原微生物群落结构的影响  61-62
    5.1.3 水稻根际作用在未添加PAHs的土壤中对Geobacteracea铁还原微生物群落结构的影响  62-63
  5.2 讨论  63-65
  5.3 小结  65-66
6 系统发育学分析  66-71
  6.1 序列比对结果  66-67
  6.2 系统发育树  67-68
  6.3 讨论  68-70
  6.4 结论  70-71
7 总结与展望  71-74
  7.1 总结  71-72
  7.2 展望  72-74
参考文献  74-83

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境污染及其防治 > 土壤污染及其防治
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