青藏高原可可西里唐古拉山区冻土区的微生物多样性的研究

来源 :石河子大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:airising
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地壳运动引起的高海拔使得青藏高原成为一个独特的高原永久冻土环境,该环境在微生物的分类和多样性上占有重要的地位。青藏高原冻土区表层的活动层并非永久冻土环境,但是冻土活动层却构成了冻土环境中的一个重要组成部分。而在温室效应的作用下,全球气候在不断的变暖的同时,青藏高原冻土正在不断的消融,这也使得青藏高原冻土微生物的的研究变的非常紧迫。  本文中选取了青藏高原可可西里-唐古拉山冻土区的七个土壤样品作为材料进行研究。在不同的培养基和温度的环境培养下得到的分离出的菌株,并将这些菌株进行测序,从而分析该地区微生物的多样性。将土壤样品分别在LB和PYGV培养基上进行微生物的培养,总共得127株纯培养,并得出在两种培养基上的CFU在0-6×107/g土壤之间。在这127株被发现的菌株中,通过16SrDNA和系统发育树分析得出,这些菌株属于:放线菌门、厚壁菌门、变形菌门,其中变形菌门和放线菌门占优势地位,并用基因序列比对的方法分析了该地区的微生物的分类和多样性后得出以下的研究结果,青藏高原冻土微生物在不同的样品的分离出的数目相差很大,由于不同的地点,湿度,海拔,以及取样深度,造成了样品的生理生化性质很大的差异。但是将所有样品在分离出微生物以后再比对以样品的性质,发现可培养的冻土微生物的数量依然与取样地点有很大关系。浅层冻土,即冻土活动层中存活较大数量的微生物,随着深度的增加,可培养冻土微生物的数量在不断减少。将样品在不同的培养基以及不同温度下培养,得到的可培养微生物差异较大。在LB培养基,即富营养培养基中培养的到的结果中,冻土活动层中的微生物更容易在此生存。而在PYGV培养基中,即寡营养培养基中,冻土深层中的微生物,更容易生存。这也反映在长期的自然选择下,微生物更倾向于适应所在环境的温度即生态环境。将提取得到的所有微生物的16SrDNA,并将其序列与GENEbank中已知的微生物基因比对,发现冻土环境中存在的微生物有很大的特殊性。  首先,冻土区的微生物基因序列与已知序列差异较大,也表明这些微生物成为新的菌株的可能性非常大。在本文中发现5条微生物的16SrRNA与已知序列相似度低于96%,因此这些微生物是新种的几率较大。另外,本文中分离出的微生物属Proteobacteria,Actinobacteria,Acidobacteria,Firmicutes和Bacteroidetes,其中Proteobacteria和Actinobacteria丰度最大,与普通土壤环境中微生物构成差异较大。本文中采取构建系统树的方法,将所有分理出的微生物进行系统发育分析,将所有序列比对后得到他们的进化关系。结果表明冻土微生物中微生物有较高的亲缘关系,但在长时间极地环境的作用下发生了较大的变异。  以上的研究结果表明,青藏高原这个独特的多年冻土环境中有着一个非常独特的微生物群落,并且有很多新种微生物有待开发,更有未知的应用前景的微生物在被等待着去发现。
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