丹江口库区表层浮游细菌群落组成与PICRUSt功能预测分析

浮游细菌是水生生态系统的重要组成部分,是水体中氮素生物地球化学循环的主要驱动力。本研究于2016年5月采集丹江口库区库心和渠首2个生态位点表层水样,采用16S rDNA Miseq高通量测序技术研究其群落组成,发现其主要由变形菌门、放线菌门、拟杆菌门等12门、139属细菌组成,渠首样品浮游细菌群落多样性高于库心样品。PICRUSt功能预测分析表明,浮游细菌涉及氨基酸运输和代谢、转录、能量产生和转换等24个基因功能家族,表现出功能上的丰富性。其中35个参与氮代谢的KO(表示通路)中库心高于渠首为20个,渠首高于库心的为15个。两样品中检测到涉及固氮作用(nifH)、硝化作用(hao)、反硝化作用(narG、nirK、norB、nosZ)、氮同化还原及异化还原作用(nasA、narB、napA、nirA、nirB、nrfA)参与氮循环的关键基因相对丰度。综合基因功能家族预测基因拷贝数和氮循环相关基因丰度分析,丹江口库区库浮游细菌氮代谢能力整体趋势为库心高于渠首。本研究从细菌群落组成、功能角度初步分析了丹江口库区不同生态位点氮循环的差异,为丹江口水库水环境保护提供了参考依据。