利用细胞计数手段和DGGE技术分析松花江干流部分地区的细菌种群多(3)

15个水样微生物群落大体上分成3个族群。其中，6号水样（哈尔滨）与其他的水样微生物差图5可见，

DNA提取量较其他水样都少，该段水质也最清，这可能与采水点的周边环境有关异均比较明显；在采水样时，

系。余下的水样微生物群落在系统树上明显分成两大族群。根据实际的地理位置分析，应为：下游三江口至桦川为一大族群，中下游佳木斯至中上游阿什河口为一大族群，上游的东江桥和四方台两处族群与邻近的采有可能与其上游自成一大族群。各族群内又分化为更小的相似性族群，而相邻两地水样点族群相似度不高，

样中微生物群落的相似性一般较高。总体上看，水样中的微生物群落结构出现了较为明显的分区特征。

水样微生物的多样性指数、均匀度和丰度见表3。

15个水样中的多样性指数处于2到3之间，由表3可见，均匀度较为平均，而丰度变化不一。总体来看，从下游至上游，水样微生物的多样性在逐渐递减。2．5

底泥微生物群落结构的DGGE图谱分析

底泥电泳图谱如图6，其中左起至右端的加样顺根据1．6DGGE中所述实验条件和方法进行DGGE电泳，

序为同江、三江口、富锦、桦川、佳木斯、四方台、大顶子山、倭肯河、通河渡口、依兰的微生物DNA扩增片段。

11期屠腾等：利用细胞计数手段和DGGE技术分析松花江干流部分地区的细菌种群多样性3511

图5

图4

Fig．4

水样中菌群16SrDNA的DGGE指纹图谱

Fig．5

水样微生物的DGGE（UPGMA）分析

DGGEClusteranalysis（UPGMA）ofamplifiedDNA

DGGEfingerprintanditspatternofthe16SrDNAofthe

fromwatersamples

bacteriafromwatersamples

表3

水样微生物的多样性指数、均匀度和丰度

根据DGGE图谱分析，松花江干流部分的底泥样品中微生物含量均十分丰富，并且不同的采样地点之间下游第一处采样点）作为标准，得出其他各点的相似性分析具有一定的差异。泳道比较图将1号泥样（同江，图。实现聚类分析，生成系统树（UPGMA）（图7）。

底泥中微生物群落的相似度比水样高。其中，相似度最高的为4号采样点桦川和5号采样点佳木斯，两底泥的群落分布并没有很明显的地域分区，部分不相邻的采样点反而具有较高的群者为相邻采样点。但是，

可能的原因有以下两种：首先是底泥作为沉积物，包含的无机物和有机物含量丰富，群落落相似度。据分析，

影响因素众多，并非只受到某种单一因子或某些因子的影响；其次，底泥中微生物的变化不如水样结构复杂，

受到外界环境因素的影响大，相邻两采样点之间并没有严格的分界线，连续性好，微生物可以四处迁徙，因此底泥未能同水样一样，出现较为明显的分区现象。底泥微生物的多样性指数、均匀度分区现象不明显。因此，

和丰度的计算由1．7中的公式可得，其数值如表4所示。

3512生态学报32卷

图7

图6

Fig．6

底泥中菌群16SrDNA的DGGE指纹图谱

Fig．7

DGGEfingerprintanditspatternofthe16SrDNAofthe

泥样微生物的DGGE（UPGMA）分析

DGGEClusteranalysis（UPGMA）ofamplifiedDNA

fromsludgesamples

bacteriafromsludgesamples

表4

底泥微生物的多样性指数、均匀度和丰度

由表4可见，从松花江下游至上游，微生物群落的多样性和丰度在逐渐下降，微生物群落由复杂变为简单，但是均匀度基本一致，细菌分布较为均匀。这一变化趋势与水样的微生物群落变化趋势一致。3

讨论

在以往关于松花江流域的研究工作中，大部分是探讨某一区域的微生物数量根据环境条件的变化情况，或者某一地段的污染监测状况。徐海超

［18］

等人对松花江吉林段的水体中可培养菌落数进行了研究分析，结

［19］

合季节和环境因子分析微生物数量的变化规律；程英等人计，给出综合的生物学评价；战培荣、卢晏生等人

［20］

对松花江哈尔滨江段水生生物进行了调查和统

通过对松花江哈尔滨段冰封期制糖废水污染区微生物组

成的调查、数学模式计算、污水优势群落生物体系和有机污染综合评价得出松花江污染区段的水质状况。也RenLiu［21］对松花江水体中有如重金属离子、有机物等。Jia-有一部分工作侧重于松花江特定污染物的降解，

haiGUO［22］调查了松花江沉积物中Fe、Mn、Cu、Pb和Cd的含量，机物的遗传毒性进行了研究；Shu-并讨论了重金属离子的分布规律。在松花江苯污染事件爆发后，关于松花江中苯系物的迁移转化规律和治理修复条件

［23］［24］［25］

得到了广泛的关注和研究。ZonglaiLI探讨了松花江中硝基苯的生物可降解性，张振宇和刘百仓研

究了利用活性炭去除松花江原水中硝基苯的技术参数和效果。可见，对于松花江生化状况的研究虽然并不少见，但系统性、全面性、有序性地分析松花江干支流地区水域及底泥中微生物的群落多样性及其结构变化的工作并未有人完成。本实验作为该方面的一个初探，在一定程度上弥补了这一空白，并有望在未来对松花江进行多点重复采样，进一步完善松花江微生物总细菌数量和微生物群落多样性的数据研究。

流式细胞技术作为水生态领域新引进的一项技术，在这一领域的应用主要体现在以下几个方面：（1）水如选择双荧光染料（SYBRGreen结合PI）检测细环境中细菌的计数及生物量统计：（2）细菌的生理生化分析，

菌活性；（3）结合其他技术手段对水环境生态状况进行更深层面的监测分析，如结合ATP测定或变性梯度凝qin等人［26］通过流式细胞仪和其他技术，胶电泳（DGGE）的方法等。HuangBang-对中国南海北部的微型生物数量、群落结构等进行了生态分析。Karina

［27］

利用流式细胞仪调查了百慕大大西洋不同季节的浮游植物和

［28］

得出一年中不同季节海中浮游植物和细菌的水平变化和垂直变化规律；KyokoHibi等人发细菌的生物量，

结合免疫手段和流式细胞技术可以快速检测出土壤和水体中某种特定的致病细菌。综合流式细胞仪计数现，

和传统的平板培养计数（HPC）这两种计数方法比较发现，流式细胞仪检测出的水样之间连续性较高，其总细

［29］

胞数量要高于平板计数所得数量1—2个数量级；正如FrederikHammes等人的研究表明，可培养细胞只占

总细胞数的1%左右。再者，由于许多能够在水环境中表现出生理活性的细胞无法进行培养，导致计数结果偏低，会给研究造成不可消除的误差。在这一方面，流式细胞技术表现出了良好的应用潜力。

黄江丽

［30］

在对松花江流域吉林段的水质进行监测分析后得出，该区段水质呈有机污染特征，主要污染物

氨氮等。这一污染特征也基本体现在松花江整体流域的范围，并对微生物数量和分布造成一包括高锰酸盐、

pH值、定程度的影响。此外，本研究也就河流水温、溶解氧和电导率这四项基本环境影响因子进行了监测分四者均以不同的程度影响水体中微生物的数量，其中，以pH值与微生物数量的相关性最高。析。结果表明，

［31］

变形梯度凝胶电泳技术（DGGE）是由Fischer和Lerman于1979年最先提出的用于检测DNA突变的一［32］

种分析技术，是一种可以直接用于检测复杂微生物群体的基因多样性的方法。DongLi利用DGGE技术探

并对其中的重要菌落进行了分析；Mauro讨了硝基苯污染事件后松花江沉积物的微生物群 …… 此处隐藏：3058字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……