尹幸佳:沉水植物根系分泌有机酸对其根际nirS型反硝化菌和厌氧氨氧化菌丰度的影响论文

尹幸佳:沉水植物根系分泌有机酸对其根际nirS型反硝化菌和厌氧氨氧化菌丰度的影响论文

本文主要研究内容

作者尹幸佳(2019)在《沉水植物根系分泌有机酸对其根际nirS型反硝化菌和厌氧氨氧化菌丰度的影响》一文中研究指出:氮污染是导致湖泊富营养化的重要原因之一,而微生物脱氮是湖泊氮治理的重要途径。反硝化和厌氧氨氧化能够将氮转化为氮气,从而去除湖泊系统中的氮。沉水植物作为水生生态系统中主要的生态群落,对湖泊沉积物中的反硝化和厌氧氨氧化过程都具有重要影响,但具体过程和机理还有待深入了解。本文选择nirS和anammox 16S rRNA基因分别作为反硝化菌和厌氧氨氧化菌的代表基因,对沉水植物根际反硝化菌和厌氧氨氧化菌的群落结构和丰度,以及根际中低分子量有机酸对这两个基因丰度的影响进行了系统研究。主要研究结果如下:(1)夏季优势沉水植物黑藻、苦草和微齿眼子菜根际沉积物中含量较高的有机酸为乙酸、草酸、琥珀酸和苹果酸,且根区和非根际区的总有机酸要低于近根际区。总有机酸含量与两种基因的丰度均呈负相关关系,这表明对于夏季沉水植物而言,根际中的有机酸会抑制两种菌的生长。三种植物根际沉积物中nirS属于Pseudomonas aeruginosa菌种、Sulfuricaulis limicola菌种、Herbaspirillum sp.属和Azospirillum brasilense菌种,其中Pseudomonas aeruginosa占优势。anammox 16S rRNA属于Candidatus Jettenia属,Candidatus Brocadia属,Candidatus Kuenenia属,Deferrisoma camini菌种和Pelobacter acetylenicus菌种,其中Candidatus Jettenia占优势。根际中nirS基因群落多样性最高的是黑藻,anammox 16S rRNA基因群落多样性最高的是微齿眼子菜,这表明不同的沉水植物能够影响反硝化菌和厌氧氨氧化菌的生物多样性。黑藻、苦草和微齿眼子菜从成熟期进入到衰亡期后,根际沉积物中nirS的丰度明显降低,而anammox 16S rRNA基因的丰度增加,表明厌氧氨氧化菌能更好的适应植物衰亡。植物根区和非根际中nirS和anammox 16S rRNA基因的丰度要高于近根际。不同植物种类的不同采样层(根区、近根际区和非根际区)中nirS和anammox 16S rRNA丰度均有显著的差异(P<0.001)。RDA分析结果表明,对两种基因丰度影响较大的环境因素为NO3--N、NO2--N、柠檬酸、草酸、丙二酸、苹果酸和琥珀酸。通过对根际沉积物垂向剖面中溶解氧和氧化还原电位的研究,发现随着沉积物的深度增加,溶解氧和氧化还原电位均呈下降的趋势,且沉水植物根系具有一定的泌氧作用。(2)冬季优势沉水植物菹草根际中含量较高的有机酸为乙酸、草酸、琥珀酸和苹果酸,且根区和非根际区的总有机酸要低于近根际区。总有机酸含量与两种菌的丰度均呈正相关,表明菹草根际中的有机酸会促进两种菌的生长。菹草根际沉积物中的nirS属于Pseudomonas sp.属、Sulfuricaulis limicola菌种和Thauear sp.属,其中占优势的为Pseudomonas sp.属。anammox 16S rRNA属于Candidatus Jettenia属和Candidatus Brocadia属,其中占优势的为Candidatus Brocadia属。菹草根区和非根际区中nirS和anammox 16S rRNA基因的丰度低于近根际。进入衰亡期后,植株受损程度大的菹草根际中nirS和anammox 16S rRNA基因丰度下降趋势明显。植物受损时间对nirS基因和anammox 16S rRNA基因丰度产生了影响,不同采样期内两种基因的丰度均有显著差异(P<0.001)。RDA分析结果表明,对nirS基因和anammox 16S rRNA基因丰度影响较大的环境因素为NH4+-N、NO2--N、琥珀酸和草酸。通过对菹草根际沉积物垂向剖面中溶解氧和氧化还原电位的研究,发现随着沉积物的深度增加,溶解氧和氧化还原电位均有下降的趋势,且菹草根系具有一定泌氧作用。(3)添加了有机酸的沉积物中微生物多样性高于未添加组,且添加有机酸浓度25mmol/L时沉积物中微生物多样性指数最高,而并不是浓度最高的40 mmol/L的实验组,表明根系分泌物在一定的范围内能够促进微生物多样性,外源有机酸的添加会对沉积物中微生物的多样性产生影响。两种基因的丰度随着添加的有机酸浓度增加而降低,说明有机酸的添加会抑制反硝化菌和厌氧氨氧化菌的生长。随着培养时间延长,nirS基因丰度有升高的趋势,而anammox 16S rRNA基因丰度则呈现下降趋势,说明有机酸对anammox 16S rRNA基因的抑制作用强于nirS基因。沉积物中添加不同含量的有机酸对nirS和anammox 16S rRNA基因丰度都有显著影响(P<0.001)。培养时间对nirS和anammox 16S rRNA基因丰度也有显著影响(P<0.05)。RDA分析结果表明,对nirS和anammox 16S rRNA基因丰度影响较大的因素为NH4+-N、NO3--N、有机质和pH。

Abstract

dan wu ran shi dao zhi hu bo fu ying yang hua de chong yao yuan yin zhi yi ,er wei sheng wu tuo dan shi hu bo dan zhi li de chong yao tu jing 。fan xiao hua he ya yang an yang hua neng gou jiang dan zhuai hua wei dan qi ,cong er qu chu hu bo ji tong zhong de dan 。chen shui zhi wu zuo wei shui sheng sheng tai ji tong zhong zhu yao de sheng tai qun la ,dui hu bo chen ji wu zhong de fan xiao hua he ya yang an yang hua guo cheng dou ju you chong yao ying xiang ,dan ju ti guo cheng he ji li hai you dai shen ru le jie 。ben wen shua ze nirShe anammox 16S rRNAji yin fen bie zuo wei fan xiao hua jun he ya yang an yang hua jun de dai biao ji yin ,dui chen shui zhi wu gen ji fan xiao hua jun he ya yang an yang hua jun de qun la jie gou he feng du ,yi ji gen ji zhong di fen zi liang you ji suan dui zhe liang ge ji yin feng du de ying xiang jin hang le ji tong yan jiu 。zhu yao yan jiu jie guo ru xia :(1)xia ji you shi chen shui zhi wu hei zao 、ku cao he wei chi yan zi cai gen ji chen ji wu zhong han liang jiao gao de you ji suan wei yi suan 、cao suan 、hu po suan he ping guo suan ,ju gen ou he fei gen ji ou de zong you ji suan yao di yu jin gen ji ou 。zong you ji suan han liang yu liang chong ji yin de feng du jun cheng fu xiang guan guan ji ,zhe biao ming dui yu xia ji chen shui zhi wu er yan ,gen ji zhong de you ji suan hui yi zhi liang chong jun de sheng chang 。san chong zhi wu gen ji chen ji wu zhong nirSshu yu Pseudomonas aeruginosajun chong 、Sulfuricaulis limicolajun chong 、Herbaspirillum sp.shu he Azospirillum brasilensejun chong ,ji zhong Pseudomonas aeruginosazhan you shi 。anammox 16S rRNAshu yu Candidatus Jetteniashu ,Candidatus Brocadiashu ,Candidatus Kueneniashu ,Deferrisoma caminijun chong he Pelobacter acetylenicusjun chong ,ji zhong Candidatus Jetteniazhan you shi 。gen ji zhong nirSji yin qun la duo yang xing zui gao de shi hei zao ,anammox 16S rRNAji yin qun la duo yang xing zui gao de shi wei chi yan zi cai ,zhe biao ming bu tong de chen shui zhi wu neng gou ying xiang fan xiao hua jun he ya yang an yang hua jun de sheng wu duo yang xing 。hei zao 、ku cao he wei chi yan zi cai cong cheng shou ji jin ru dao cui wang ji hou ,gen ji chen ji wu zhong nirSde feng du ming xian jiang di ,er anammox 16S rRNAji yin de feng du zeng jia ,biao ming ya yang an yang hua jun neng geng hao de kuo ying zhi wu cui wang 。zhi wu gen ou he fei gen ji zhong nirShe anammox 16S rRNAji yin de feng du yao gao yu jin gen ji 。bu tong zhi wu chong lei de bu tong cai yang ceng (gen ou 、jin gen ji ou he fei gen ji ou )zhong nirShe anammox 16S rRNAfeng du jun you xian zhe de cha yi (P<0.001)。RDAfen xi jie guo biao ming ,dui liang chong ji yin feng du ying xiang jiao da de huan jing yin su wei NO3--N、NO2--N、ning meng suan 、cao suan 、bing er suan 、ping guo suan he hu po suan 。tong guo dui gen ji chen ji wu chui xiang pou mian zhong rong jie yang he yang hua hai yuan dian wei de yan jiu ,fa xian sui zhao chen ji wu de shen du zeng jia ,rong jie yang he yang hua hai yuan dian wei jun cheng xia jiang de qu shi ,ju chen shui zhi wu gen ji ju you yi ding de bi yang zuo yong 。(2)dong ji you shi chen shui zhi wu ju cao gen ji zhong han liang jiao gao de you ji suan wei yi suan 、cao suan 、hu po suan he ping guo suan ,ju gen ou he fei gen ji ou de zong you ji suan yao di yu jin gen ji ou 。zong you ji suan han liang yu liang chong jun de feng du jun cheng zheng xiang guan ,biao ming ju cao gen ji zhong de you ji suan hui cu jin liang chong jun de sheng chang 。ju cao gen ji chen ji wu zhong de nirSshu yu Pseudomonas sp.shu 、Sulfuricaulis limicolajun chong he Thauear sp.shu ,ji zhong zhan you shi de wei Pseudomonas sp.shu 。anammox 16S rRNAshu yu Candidatus Jetteniashu he Candidatus Brocadiashu ,ji zhong zhan you shi de wei Candidatus Brocadiashu 。ju cao gen ou he fei gen ji ou zhong nirShe anammox 16S rRNAji yin de feng du di yu jin gen ji 。jin ru cui wang ji hou ,zhi zhu shou sun cheng du da de ju cao gen ji zhong nirShe anammox 16S rRNAji yin feng du xia jiang qu shi 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yang xing ,wai yuan you ji suan de tian jia hui dui chen ji wu zhong wei sheng wu de duo yang xing chan sheng ying xiang 。liang chong ji yin de feng du sui zhao tian jia de you ji suan nong du zeng jia er jiang di ,shui ming you ji suan de tian jia hui yi zhi fan xiao hua jun he ya yang an yang hua jun de sheng chang 。sui zhao pei yang shi jian yan chang ,nirSji yin feng du you sheng gao de qu shi ,er anammox 16S rRNAji yin feng du ze cheng xian xia jiang qu shi ,shui ming you ji suan dui anammox 16S rRNAji yin de yi zhi zuo yong jiang yu nirSji yin 。chen ji wu zhong tian jia bu tong han liang de you ji suan dui nirShe anammox 16S rRNAji yin feng du dou you xian zhe ying xiang (P<0.001)。pei yang shi jian dui nirShe anammox 16S rRNAji yin feng du ye you xian zhe ying xiang (P<0.05)。RDAfen xi jie guo biao ming ,dui nirShe anammox 16S rRNAji yin feng du ying xiang jiao da de yin su wei NH4+-N、NO3--N、you ji zhi he pH。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自华中农业大学的尹幸佳,发表于刊物华中农业大学2019-07-15论文,是一篇关于沉水植物论文,根际有机酸论文,厌氧氨氧化菌论文,型反硝化菌论文,华中农业大学2019-07-15论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自华中农业大学2019-07-15论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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