污水处理厂中浮游生物群落DNA指纹及其与水质指标的关系

以武汉龙王嘴污水处理系统为研究对象,揭示了污水处理各阶段中浮游生物群落的DNA指纹拓扑结构,进而探索了其与浮游生物群落结构和环境理化因子的关系.首先建立了污水处理系统中浮游生物群落总DNA提取方法,然后用原核与真核特异性引物对流程(A2/O氧化沟工艺)中不同阶段的浮游生物群落总DNA进行PCR扩增,用变性梯度凝胶电泳(DGGE)检测,并对平行水样分别进行常规理化因子和浮游生物物种的检测与鉴定.结果显示,各采样点理化因子、物种组成与浮游生物DNA指纹的统计分析结果十分吻合.厌氧、缺氧和好氧阶段间差异较小,进水、出水分别与其它采样点间差异较大.研究结果表明,污水中浮游生物群落具有丰富的多样性,其DNA指纹在空间距离较短的污水处理过程中发生了改变,而且其改变的趋势与生物组成和理化指标的趋势相符,说明浮游生物群落DNA指纹与水质指标密切相关.     

松花江浮游生物群落DNA指纹与物种组成比较研究

对2006年1月采自松花江红旗渡口到同江7个样点的浮游生物群落进行了RAPD指纹分析,进而探讨了河流生态系统浮游生物群落DNA指纹与物种组成之间的关系.筛选出的8条随机引物扩增的谱带全为多态性带,其中特有条带所占比例最大(30.2%);形态分类共检测到浮游生物66种,且没有检测到7个样点的共有种类;这些结果显示研究区域浮游生物群落相似性比较低,环境差异性较大.基于DNA指纹的聚类进一步表明,同江、红旗渡口和佳木斯的浮游生物群落较为相似而聚为一枝,哨口、肇源和哈尔滨为一枝,而松原成为单独的一枝.物种组成则将上游的红旗渡口与哨口,下游的同江与佳木斯分别划为一类,位于中间的3个样点为一类.DNA指纹主要揭示相对优势类群DNA的多态性,因此主要反映的是浮游生物群落与环境的关系;而物种组成在这里更多是反映与空间距离的关系,水流是重要的影响因素,上游的部分个体随水流带到了下游.由此可见,浮游生物群落DNA指纹分析在河流生态系统大空间尺度研究中具有重要意义,尤其是在揭示群落与环境关系方面,并能为水环境分子生物学评价体系的建立积累基础资料和提供蘑要依据.图4表3参21     

武汉东湖浮游生物宏基因组与环境重金属的关系

采用针对16SrRNA和18SrRNA基因的引物,对武汉东湖不同营养水平湖区的浮游生物宏基因组进行凝胶电泳分析(PCR-DGGE)的指纹分析,并探讨宏基因组与环境重金属的关系.结果表明,PCR-DGGE分析共获得82条谱带,其多态率为82.9%,特有谱带占31.7%.I~V站点的谱带分别为36,34,44,50,56条.5个站点浮游生物群落PCR-DGGE指纹结构的聚类分析(UPGMA)分成两大类:I、II、Ⅲ站为一类,IV、V站为一类,这与重金属(铅、铬、汞、镉、砷、铜)浓度对各站点的聚类分枝关系相一致.相关分析显示,变性梯度凝胶电泳(DGGE)谱带所代表的分类单元数(OTUs)与镉、铬的浓度存在较明显的相关性,其相关系数分别为-0.942(P0.05)和-0.928(P0.05).