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东湖及香溪河T4类噬菌体丰度和多样性研究

2020-12-09阅读(162)

东湖及香溪河T4类噬菌体丰度和多样性研究

论文摘要

浮游病毒是指存在于水体中的各种病毒粒子,包括各种真核藻类病毒,噬藻体和噬菌体等。较高的系统发育多样性表明在湖泊、海洋中具有丰富的物种类群。T4类噬菌体作为浮游病毒中的重要成员,分布范围广泛,且g23基因由于具有较高的保守性,可被作为分子标记物,通过扩增子测序研究其系统发育多样性。过去文献报道中大部分浮游病毒来源于土壤、稻田和海洋等生境,近年来对于淡水湖泊和库区河流的研究逐渐增多。本文的研究对象为武汉东湖和三峡库区香溪河的T4类噬菌体g23基因序列,进行连续两年的季度采样,通过荧光定量PCR扩增和高通量测序,研究在不同时间和空间g23基因序列的多样性及种群更替变化,认识其在时间尺度和空间尺度不同种群的差异性。主要研究结果如下:1、东湖T4类噬菌体丰度在冬季最高,春季最小;香溪河T4类噬菌体丰度冬季最高,秋季最小,丰度随季节发生周期性变化。与环境因子均无显著相关性。2、从T4类噬菌体g23基因序列总体分析,东湖OTU数量低于香溪河,但每个OTU所含序列数比香溪河多,表明东湖物种优势种群明显,而香溪河种群数量较多,易发生演替。3、从α多样性角度来看,不同季节对东湖、香溪河g23基因遗传多样性有显著影响;东湖不同营养水平和香溪河不同位点对g23基因遗传多样性无显著差异。且基于α多样性与环境因子进行相关性分析,东湖T4类噬菌体丰富度与温度显著负相关,与溶解氧显著正相关;香溪河T4类噬菌体丰富度与叶绿素a显著负相关。4、从β多样性角度来看,在东湖不同营养水平的子湖中,温度对团湖和郭郑湖其多样性影响最大,而在官桥湖中营养盐是影响其多样性的主要因素。香溪河多样性在不同季节条件下所受环境因子影响不同,春季主要受硅酸盐影响,夏季主要受叶绿素和温度影响,秋冬季则主要受正磷酸盐影响。5、分层聚类来看T4类噬菌体群落结构上的亲缘关系,东湖不同营养水平样品春、夏季更易聚类在一起,秋、冬季更易聚类在一起;香溪河不同位点样品,也主要受季节影响,相同季节样品更容易聚类在一起。从系统发育分析来看,在引入的参考序列中,南极湖与日本稻田单独聚类,和本研究东湖、香溪河亲缘关系较远;东湖、香溪河均可与亚高山湖泊、海洋、贝加尔湖以及法国亚高山湖泊OTU序列部分聚类。且香溪河与东湖OTU序列可聚类。但东湖和香溪河大部分OTU序列单独聚类。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  •   1.1 文献综述
  •     1.1.1 浮游病毒研究概况
  •     1.1.2 浮游病毒多样性的研究方法
  •     1.1.3 浮游病毒多样性的环境影响因素
  •   1.2 本研究目的及意义
  •   1.3 技术路线图
  • 第2章 东湖T4类噬菌体丰度和多样性研究
  •   2.1 引言
  •   2.2 实验材料及设备
  •     2.2.1 研究区域概况
  •     2.2.2 水样的采集与处理
  •     2.2.3 实验材料及设备
  •   2.3 实验方法
  •     2.3.1 水样的环境指标
  •     2.3.2 水体浮游病毒基因组提取
  •     2.3.3 引物的合成与选择
  •     2.3.4 g23基因的PCR扩增
  •     2.3.5 PCR产物的琼脂糖凝胶电泳检测
  •     2.3.6 目的片段纯化连接
  •     2.3.7 转化筛选和质粒提取
  •     2.3.8 G23基因荧光定量标准曲线的构建
  •     2.3.9 东湖浮游病毒g23基因定量
  •     2.3.10 T4类噬菌体g23基因高通量测序及多样性分析
  •   2.4 实验结果与分析
  •     2.4.1 东湖环境因子指标测定
  •     2.4.2 东湖T4类噬菌体g23基因丰度变化
  •     2.4.3 东湖T4类噬菌体基因序列总体分析
  •     2.4.4 季节对东湖T4类噬菌体g23基因系统发育多样性影响
  •     2.4.5 不同营养水平对东湖T4类噬菌体g23基因系统发育多样性影响
  •   2.5 讨论
  •     2.5.1 东湖T4类噬菌体丰度影响因素
  •     2.5.2 东湖T4类噬菌体多样性分析
  •   2.6 本章小结
  • 第3章 香溪河T4类噬菌体丰度和多样性研究
  •   3.1 引言
  •   3.2 实验材料与设备
  •     3.2.1 研究区域概况
  •     3.2.2 实验材料及设备
  •   3.3 实验方法
  •     3.3.1 水样的环境指标
  •     3.3.2 水体浮游病毒基因组提取
  •     3.3.3 引物的合成与选择
  •     3.3.4 G23基因的PCR扩增
  •     3.3.5 PCR产物的琼脂糖凝胶电泳检测
  •     3.3.6 目的片段纯化连接
  •     3.3.7 转化筛选和测序
  •     3.3.8 G23基因荧光定量标准曲线的构建
  •     3.3.9 香溪河浮游病毒g23基因定量
  •     3.3.10 T4类噬菌体g23基因多样性分析
  •   3.4 实验结果与分析
  •     3.4.1 香溪河环境因子指标测定
  •     3.4.2 香溪河T4类噬菌体g23基因丰度变化
  •     3.4.3 香溪河T4类噬菌体基因序列总体分析
  •     3.4.4 不同季节对香溪河T4类噬菌体g23基因系统发育多样性影响
  •     3.4.5 不同位点对香溪河T4类噬菌体g23基因系统发育多样性影响
  •   3.5 讨论
  •     3.5.1 香溪河T4类噬菌体丰度影响因素
  •     3.5.2 香溪河T4类噬菌体多样性分析
  •   3.6 本章小结
  • 第4章 总结与展望
  •   4.1 总结
  •   4.2 不足与展望
  • 参考文献
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 聂先贝

    导师: 廖明军

    关键词: 类噬菌体,营养水平,季节,多样性,时空分布

    来源: 湖北工业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学

    单位: 湖北工业大学

    分类号: Q939.4

    总页数: 78

    文件大小: 2737K

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