珠江下游浮游细菌群落结构的时空分布特征

作者:杜宛璘; 孙金辉; 麦永湛; 赖子尼; 贾慧娟; 葛大艳; 王超

摘要:浮游细菌群落对河流变化具有高度响应性,并可能影响河流生境的生物地球化学过程.因此,了解浮游细菌群落的时空特征,阐明其在河流生态系统中的生态功能具有重要科学意义.于2016年6月和12月对珠江下游浮游细菌群落结构的时空特征进行调查研究,并采用16S rRNA高通量测序技术对样品组分进行分析.结果表明细菌群落主要由变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和蓝细菌门(Cyanobacteria)组成.其中变形菌门相对丰度最高,主要包括β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria).季节上,丰水期Shannon-Wiener和Chao 1多样性指数高于枯水期,其中芽孢杆菌纲(Bacilli)和黄杆菌纲(Flavobacteriia)差异显著;空间上,珠江下游可分为西江沿线、珠三角河网中部和广州市周边3个区域.采用RDA分析表明,水温(WT)、溶解氧(DO)、磷酸盐(PO4^3--P)、硅酸盐(SiO4^2--Si)、总磷(TP)和透明度(SD)是驱动细菌群落变化最显著的环境因子,可影响细菌的增殖代谢.其中WT和SD是影响季节差异的重要因素,将丰水期和枯水期区分开;而DO、化学需氧量(COD)和营养盐(PO4^3--P、SiO4^2--Si、TP)是影响空间差异的重要因素,将西江沿线、珠三角河网中部和广州市周边区分开.PICRUSt功能预测分析表明,转运体(Transporters)、ABC转运体(ABC transporters)、DNA修复和重组蛋白(DNA repair and recombination proteins)等是珠江下游浮游细菌群落所表达的主要功能,其中转运体和ABC转运体功能丰水期明显高于枯水期.研究结果可为珠江下游生态环境保护提供科学参考依据.

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关键词:
  • 浮游细菌
  • 珠江下游
  • 高通量测序
  • 时空分布
  • 群落结构

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期刊名称:湖泊科学

期刊级别:北大期刊

期刊人气:3762

杂志介绍:
主管单位:中国科学院
主办单位:中国科学院南京地理与湖泊研究所;中国海洋湖沼学会
出版地方:江苏
快捷分类:科学
国际刊号:1003-5427
国内刊号:32-1331/P
邮发代号:28-201
创刊时间:1919
发行周期:双月刊
期刊开本:A4
下单时间:1-3个月
复合影响因子:1.44
综合影响因子:3.23