海口湾近岸附着细菌群落特征研究

论文摘要

海洋附着微生物广泛存在于各种浸海人工设施表面,危害严重。另外,在浸海材料表面发生的海洋生物污损和微生物腐蚀进程中,微生物附着也是其中非常重要的阶段。本课题以南海海口湾近岸附着细菌群落为研究对象,通过实海原位挂板试验和高通量测序技术,重点研究不同基底材料和涂料表面大型污损动物初始固着区附着细菌群落的组成结构特征,从群落层次分析材料和主要生态因子对附着细菌群落的影响,探索附着细菌群落与大型污损动物固着的关联性。主要实验结果如下:（1）采用海事工程中常见材料,聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、钠钙玻璃（载玻片）及纤维增强塑料（玻璃钢）制作试验挂板,发现这三种材料表面的附着细菌群落结构不同,其表面亲水性与附着细菌群落可操作分类单元（OTU）数量、物种丰富度呈正相关。与群落代谢通路相关的功能基因相对丰度也出现差异。有机玻璃材料较其它两种材料表现出较好的防污效果。（2）与玻璃钢材料相比,两种防污漆表面附着细菌群落OTU数量、物种丰富度和多样性均降低。玻璃钢、防污漆1和防污漆2表面优势种类分别为Methylotenera、小红卵菌属（Rhodovulum）和SM1A02。三种表面附着细菌群落功能预测发现,防污漆1表面附着细菌群落与细胞过程和环境信息处理相关的功能基因相对丰度最高,而防污漆2表面附着细菌群落与脂质代谢和糖代谢相关的功能基因相对丰度最高。涂料使玻璃钢材料表面附着细菌群落的丰富度和多样性降低,起到防污的作用。（3）在网纹纹藤壶（Amphibalanus reticulatus）和舌骨牡蛎（Hyotissa hyotis）初始固着区,附着细菌群落的丰富度和多样性均高于未固着区;华美盘管虫（Hydroides elegans）初始固着区,附着细菌群落的多样性高于未固着区,但在玻璃钢材料表面的群落丰富度低于未固着区。而且,在三种大型污损动物初始固着区,材料表面附着细菌群落结构的相似性高于未固着区。与大型污损动物未固着区相比,三种大型污损动物固着区附着细菌群落Methylotenera的相对丰度降低,Loktanella增高;网纹纹藤壶和舌骨牡蛎的初始固着区,uncultured-bacterium-f-Rhodobacteraceae相对丰度增加。材料表面的附着细菌群落为大型污损动物固着提供了条件,细菌群落的变化因污损动物的种类不同产生差异,同时其群落代谢功能发生变化。（4）生态环境因子中,溶解氧和叶绿素a含量与附着细菌群落物种组成相关性较高;盐度和硝酸盐氮含量与细菌群落物种组成相关性较低。环境因子对群落中不同优势种细菌的影响趋势与物种间的进化距离相关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
•   1.1 海洋附着微生物群落研究进展
•     1.1.1 海洋附着微生物膜的形成
•     1.1.2 海洋附着微生物群落
•     1.1.3 海洋附着微生物群落的影响因素
•   1.2 海洋附着细菌群落研究进展
•     1.2.1 基底材料与附着细菌群落的关联
•     1.2.2 海洋附着动物与细菌群落的关联
•   1.3 16S rRNA测序技术在海洋附着细菌群落研究中的应用
•     1.3.1 16S rRNA测序技术
•     1.3.2 16S rRNA测序技术在海洋附着细菌群落研究中的应用
•   1.4 选题目的和意义
•     1.4.1 选题目的
•     1.4.2 选题意义
•   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
• 2 不同基底材料表面附着细菌群落特征
•   2.1 材料与方法
•     2.1.1 主要实验试剂及仪器
•     2.1.2 实验方法
•     2.1.3 数据分析
•   2.2 结果
•     2.2.1 材料接触角
•     2.2.2 OTU分类及物种注释
•     2.2.3 细菌群落多样性
•     2.2.4 组间生物标志物及功能预测
•   2.3 讨论
• 3 船用涂料表面附着细菌群落特征
•   3.1 材料与方法
•     3.1.1 主要实验试剂及仪器
•     3.1.2 实验方法
•     3.1.3 数据分析
•   3.2 结果
•     3.2.1 涂料表面早期微生物膜附着
•     3.2.2 OTU分类及物种注释
•     3.2.3 细菌群落多样性
•     3.2.4 组间生物标志物及功能预测
•   3.3 讨论
• 4 大型污损动物初始固着区附着细菌群落特征
•   4.1 材料与方法
•     4.1.1 主要实验试剂及仪器
•     4.1.2 实验方法
•     4.1.3 数据分析
•   4.2 结果
•     4.2.1 OTU分类及物种注释
•     4.2.2 细菌群落多样性
•     4.2.3 组间生物标志物及功能预测
•   4.3 讨论
• 5 环境因子对附着细菌群落的影响
•   5.1 材料与方法
•     5.1.1 主要实验试剂及仪器
•     5.1.2 实验方法
•   5.2 结果
•     5.2.1 环境因子的测定结果
•     5.2.2 样品中优势细菌的相对丰度及系统发育树
•     5.2.3 环境因子对附着细菌群落的影响
•   5.3 讨论
• 6 总结与展望
•   6.1 全文总结
•   6.2 展望
• 参考文献
• 在读期间研究成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘秋妤

导师: 唐敏,陈新

关键词: 海洋附着细菌群落,大型污损动物固着,基底材料,南海

来源: 海南大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,金属学及金属工艺

单位: 海南大学

分类号: Q938;TG172.5

DOI: 10.27073/d.cnki.ghadu.2019.000538

总页数: 60

文件大小: 4340K

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