五大连池火山矿泥的微生物多样性及其环境调控机理研究

论文摘要

五大连池矿泥已经用于医疗保健数百年,它富含多种微量元素,可以参与人体辅酶的代谢,具有提高机体免疫力的作用。目前针对五大连池药泉山矿泥的研究主要集中在矿泥的储量分布及其部分理化性质等方面。而在矿泥微生物群落多样性方面的研究还有很大的发展空间,因此本论文对五大连池药泉山不同矿泥区的矿泥样品进行了理化性质分析,采用了PCR-DGGE技术对矿泥中的细菌群落进行了检测,并结合图谱软件和统计学软件对实验结果进行了统计分析。探讨矿泥的微生物群落组成与环境因子之间的相关关系,为进一步从微生物角度揭示矿泥的健康效益提供数据支持。本论文取得了如下成果:（1）通过比较不同采样点矿泥及土壤的微生物群落多样性,发现整体上相似性较低。不同采样点之间,相同采样点不同深度之间矿泥的微生物群落组成存在较大差异。对不同地理位置的矿泥微生物群落进行聚类分析,样品在整体上支类较多聚类复杂。而土壤样品聚集明显分成两个大类。相同地区矿泥和土壤的微生物之间具有相似的群落结构。（2）分别计算矿泥及土壤微生物群落的香农-威纳多样性指数、皮耶罗均匀度指数、丰富度指数。数据表明地表的矿泥多样性指数均在3左右,较深层矿泥的多样性指数均在2,深度加深多样性指数减小,整体来看矿泥微生物群落具有良好的多样性。对显著条带进行测序分析,发现五大连池火山矿泥以及土壤中菌群种类丰富,主要包括亚硝化螺旋菌属、芽孢杆菌属、脱硫弧菌属、假单胞菌属等。（3）分析矿泥微生物群落与环境因子间的相关性后发现,不同采样点、相同采样点不同矿泥层的微生物多样性指数随有机质、腐殖质以及含水量增加而升高,随pH值增加而降低,但同全氮、全磷、全钾、全硫之间的趋势复杂,受环境条件影响较大。（4）应用典型对应分析方法分析理化性质与研究区不同地理位置矿泥微生物群落的相关性。分析后发现在选定的物理和化学性质当中,全硫、全钾以及pH值是影响微生物群落多样性的主要因素。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 国内外矿泥的研究现状
•     1.1.1 矿泥的概念及其成因
•     1.1.2 矿泥中的化学成分
•     1.1.3 矿泥中的有机物
•     1.1.4 矿泥的微生物研究
•   1.2 五大连池矿泥概述
•     1.2.1 五大连池矿泥的形成过程
•     1.2.2 五大连池矿泥物理化学性质
•     1.2.3 五大连池矿泥的分布规律
•   1.3 微生物多样性的研究方法
•     1.3.1 微生物平板纯培养法
•     1.3.2 BIOLOG平板分析法
•     1.3.3 磷脂脂肪酸方法
•     1.3.4 分子生物学技术
•     1.3.5 环境因子相关性分析
•   1.4 研究目的与意义
•     1.4.1 研究目的
•     1.4.2 研究意义
•   1.5 研究内容和技术路线
•     1.5.1 研究内容
•     1.5.2 技术路线
• 第2章 五大连池药泉山区域研究概况
•   2.1 自然地理简介以及社会经济概况
•     2.1.1 地理位置
•     2.1.2 地貌概况
•     2.1.3 水文概况
•     2.1.4 气象概况
•     2.1.5 人文经济概况
•   2.2 地质背景
•     2.2.1 地层岩性
•     2.2.2 地质构造
•   2.3 水文条件
•     2.3.1 地下水补给、径流及排泄
•     2.3.2 矿泉
• 第3章 实验材料和方法
•   3.1 矿泥样品的采集及其理化性质分析
•     3.1.1 矿泥样品采集
•     3.1.2 矿泥的理化性质分析测试
•   3.2 基于DGGE的微生物群落解析方法
•     3.2.1 主要仪器设备
•     3.2.2 实验试剂
•     3.2.3 矿泥样品总DNA提取
•     3.2.4 聚合酶链式反应（PCR）条件的优化
•     3.2.5 变性梯度凝胶电泳条件的优化
•     3.2.6 DGGE指纹图谱分析
•   3.3 数据分析
• 第4章 五大连池矿泥的微生物群落解析及其相关性分析
•   4.1 矿泥及土壤的理化性质检测结果
•   4.2 PCR-DGGE实验结果
•     4.2.1 总DNA提取以及PCR结果
•     4.2.2 DGGE结果
•     4.2.3 DGGE指纹图谱分析
•     4.2.4 显著条带回收测序
•   4.3 矿泥微生物群落与环境因子间的相关性分析
•     4.3.1 矿泥pH值与微生物群落相关性分析
•     4.3.2 矿泥有机质与微生物群落相关性分析
•     4.3.3 矿泥以及土壤的含水量与其多样性变化关系
•     4.3.4 矿泥以及土壤的腐殖质与其多样性变化关系
•     4.3.5 矿泥以及土壤的全氮与其多样性变化关系
•     4.3.6 矿泥以及土壤的全硫与其多样性变化关系
•     4.3.7 矿泥以及土壤的全钾与其多样性变化关系
•     4.3.8 矿泥以及土壤的全磷与其多样性变化关系
•   4.4 微生物群落与环境因子的典型对应分析
•     4.4.1 相同采样点不同采样深度样品CCA分析
•     4.4.2 不同研究区域矿泥样品的CCA分析
•     4.4.3 矿泥样品的CCA分析
•   4.5 小结
• 第5章 结论、创新点与研究展望
•   5.1 主要结论
•   5.2 创新点
•   5.3 研究展望
• 参考文献
• 在学期间研究成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 高思萌

导师: 杨悦锁,温玉娟

关键词: 五大连池药泉山,微生物群落多样性,理化性质,典型对应分析

来源: 沈阳大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,环境科学与资源利用

单位: 沈阳大学

分类号: X172

总页数: 76

文件大小: 4549K

下载量: 154