上海典型航线船舶压载水细菌群落特征研究

论文摘要

随着世界经济的发展及贸易全球化,海上运输方式已经占全球贸易运输的80%以上。由船舶压载水引发的物种入侵已成为大家关注的热点。船舶压载水即在船舶航行过程中,为了控制其纵倾、横倾、吃水及稳定在压载舱装入的水及悬浮物。对于船舶压载水中微生物的研究是港口入侵生态和船舶压载水管理和控制的研究热点。本文通过选取停靠于上海洋山港的三条典型航线（中国——美洲航线、中国——欧洲航线、中国——澳洲航线）的32艘船舶进行船舶压载水细菌的调查,通过对可培养细菌的富集培养,结合分子生物学方法16SrRNA一代测序与二代高通量测序技术,对船舶压载水中细菌的多样性进行研究,并对可培养细菌的系统进化关系进行研究。在不同的航线中,船舶压载水的细菌组成有所差异。本次研究通过对船舶压载水不同航线细菌群落组成的调查,丰富了上海洋山港船舶压载水细菌16SrRNA数据库,为了解船舶压载水细菌多样性提供了分子生物学的基础数据,为外来物种入侵生态学提供理论依据与支撑。具体研究结果如下:1.通过对中国——美洲航线的14艘船舶进行样品采集,共采集到16份船舶压载水样品。压载地分别是太平洋、大西洋、中国东海、中国黄海、菲律宾海、科伦坡港等地,样品分布包括春夏秋冬四个季节,压载水水龄范围在3145天,其中船舶COSCO ISTANBUL水龄为145天,船舶EVEN UNIQUE水龄为103天,其他14艘船舶水龄均在68天以下。其共有细菌OTU数目为3799,不同船舶间OTU数量范围在167——1069,差异范围较大。对其进行高通量测序分析,共包含41门,93纲,209目,401科,870属,1625种。优势类群为γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria45.97%）、α-变形菌纲（Alphaproteobacteria25.24%）、黄杆菌纲（flavobacteriia6.27%）、放线菌纲（Actinobacteria3.68%）、β-变形菌纲（Betaproteobacteria3.29%）。对船舶HG、HP、MA、YM进行可培养细菌分离,共分离出26株细菌,并对其序列进行16SrRNA基因比对,分别属于3个门,5个纲,8个目,13个科,14个属,24个种。在门水平上其优势类群是变形菌门（Proteobacteria,84.6%）和拟杆菌门（Bacteroidetes,11%）,在属水平上优势菌属为假交替单胞菌属（Pseudoalteromonas.）占其23%。2.通过对中国——欧洲航线的14艘船舶进行样品采集,共采集到15份船舶压载水样品。压载地分别是中国东海、中国南海、中国黄海、台北附近公海、印度洋等地,样品分布包括春夏秋冬四个季节,压载水水龄范围在0至439天,其中船舶COSCO FRANCE水龄为439天,其余13艘船舶水龄都在055天范围内。其共有细菌OTU数目为3396,不同船舶间OTU数量范围在238——923。对其进行高通量测序分析,共包含39门,86纲,197目,380科,817属,1495种。优势类群为γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria36.09%）、α-变形菌纲（Alphaproteobacteria30.15%）、黄杆菌纲（flavobacteriia8.94%）、β-变形菌纲（Betaproteobacteria7.23%）。对船舶CM、CS、EM、EV、ME进行可培养细菌分离,共分离出39株细菌,并对其序列进行16SrRNA基因比对,分别属于属于4个门,6个纲,12个目,13个科,17个属,30个种。优势类群是变形菌门（Proteobacteria,69%）、拟杆菌门（Bacteroidetes,23%）,在属水平上优势菌属为赤杆菌属（Erythrobacter.）。3.通过对中国——澳洲航线的4艘船舶进行样品采集,共采集到4份船舶压载水样品。压载地分别是太平洋、大阪湾等地,样品分布包括春夏秋三个季节,压载水水龄范围在35156天。其共有细菌OTU数目为1238,不同船舶间OTU数量范围在355——523,差异度较小。对其进行高通量测序分析,共包含29门,67纲,144目,258科,461属,692种。优势类群为γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria48.0%）、α-变形菌纲（Alphaproteobacteria19.66%）、Pltbvmat80 12.39%、norankpMarinimicrobiaSAR406clade4.80%。对船舶GM、NF进行可培养细菌分离,共分离出12株细菌,并对其序列进行16SrRNA基因比对,分别属于属于2个门,3个纲,6个目,8个科,9个属,12个种。优势类群是变形菌门γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）和变形菌门α-变形菌纲（Alphaproteobacteria）,分别占分别占其50%和42%。在属水平上优势菌属为赤杆菌属（Erythrobacter.）。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
•   1.1 船舶压载水概况
•   1.2 国内外对于压载水细菌研究现状
•     1.2.1 国内船舶压载水细菌研究现状
•     1.2.2 国外船舶压载水细菌研究现状
•   1.3 海洋微生物多样性研究方法
•     1.3.1 海洋微生物多样性研究的传统方法
•     1.3.2 海洋微生物多样性研究的分子生物学方法
•   1.4 本文研究内容及意义
• 第二章 中国——美洲航线船舶压载水细菌多样性及可培细菌多样性
•   2.1 实验材料及试剂
•     2.1.1 压载水样品信息
•     2.1.2 主要试剂
•     2.1.3 主要仪器设备
•   2.2 实验方法
•     2.2.1 样品的采集及保存
•     2.2.2 基于高通量测序实验方法
•     2.2.3 基于第一代测序技术实验方法
•     2.2.4 环境因子测定
•   2.3 数据处理
•   2.4 实验结果
•     2.4.1 水环境因子
•     2.4.2 基于高通量测序结果
•     2.4.3 可培养细菌的16SrRNA基因序列结果
•   2.5 小结
• 第三章 中国——欧洲航线船舶压载水细菌多样性及可培细菌多样性
•   3.1 实验材料及试剂
•     3.1.1 压载水样品信息
•     3.1.2 主要试剂
•     3.1.3 主要仪器设备
•   3.2 实验方法
•   3.3 数据处理
•   3.4 实验结果
•     3.4.1 水环境因子
•     3.4.2 基于高通量测序结果
•     3.4.3 可培养细菌的16SrRNA基因序列结果
•   3.5 小结
• 第四章 中国——澳洲航线船舶压载水细菌多样性及可培细菌多样性
•   4.1 实验材料及试剂
•     4.1.1 压载水样品信息
•     4.1.2 主要试剂
•     4.1.3 主要仪器设备
•   4.2 实验方法
•   4.3 数据处理
•   4.4 实验结果
•     4.4.1 水环境因子
•     4.4.2 基于高通量测序结果
•     4.4.3 可培养细菌的16SrRNA基因序列结果
•   4.5 小结
• 第五章 不同航线间船舶压载水细菌群落组成差异及影响因子比较研究
•   5.1 实验材料及试剂
•     5.1.1 压载水样品信息
•     5.1.2 主要试剂及仪器
•   5.2 实验方法
•   5.3 实验结果
•     5.3.1 压载水环境因子
•     5.3.2 测序结果
•     5.3.3 细菌丰度比较
•     5.3.4 细菌物种组成比较
•     5.3.5 优势类群比较
•     5.3.6 细菌多样性指数比较
•     5.3.7 细菌群落组成与环境因子相关性分析
•   5.4 讨论
•     5.4.1 不同航线细菌群落丰度与组成分析
•     5.4.2 环境因子对细菌群落特征的影响
•     5.4.3 不同压载地对细菌群落特征影响
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李倩

导师: 吴惠仙

关键词: 压载水,细菌,可培养,高通量测序

来源: 上海海洋大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 上海海洋大学

分类号: Q938

DOI: 10.27314/d.cnki.gsscu.2019.000426

总页数: 94

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