微生物生态学-农药污染土壤的微生物分子生态效应.pptVIP

农药污染土壤的微生物分子生态学效应 南京农业大学生命科学学院 农业部农业环境微生物工程重点开放实验室 被污染的环境系统与生物系统之间的相互作用是一个动态过程，土壤微生物群落结构及其变化能否成为评价土壤污染的分子指标之一？ * * 近年来，化学合成工业的发展给环境带来了大量异生物质（xanobiotics），导致环境污染日益严重、生态破坏不断加剧。 研究生物系统与被污染的环境系统之间的相互作用规律及采用生态学原理和方法对污染环境进行控制和修复研究成为目前研究的热点。 化学农药是一类重要的环境污染物，其土壤环境的污染与效应引起了广泛的重视。 农药（甲基对硫磷）长期污染对土壤微生物的影响 对照土壤样品： 未污染土壤 污染土壤样品： 受甲基对硫磷20多年污染的土壤 实验材料（土壤）： 基于常规方法的分析研究： 1、三大菌群数量 个/g.干土 2、对生理功能群的影响（MPN法计数） ×107 ×106 ×103 ×101 ×103 89.99 63.37±8.68 3.91±0.84 污染土壤 1.42 48.61±8.99 5.58±0.54 对照土壤 硝化作用强度（%） 氨化作用 10ml培养液增加铵量mg 呼吸作用 CO2量ml/100 g干土 土壤微生物活性 土壤 3、对土壤微生物活性的影响 基于16S rDNA方法评价 土壤微生物种群结构的变化 对照土壤和污染土壤16S rDNA文库的构建 构建路线 两种土壤总DNA的提取纯化 细菌混合16S rDNA的PCR扩增 T-VECTOR T/A克隆 转化E.coli DH5α 感受态细胞，挑取白斑转化子保存 16S rDNA文库克隆插入片段的RFLP分析 限制性内切酶： HhaⅠ：GCG’C RsaⅠ：GT’AC Clone of unique phylotype Total phylotypes Unique phylotypes Total clones common phylotypes Clone of common phylotypes rare phylotypes 74.36% 72.50% 69.42% 67.22% 25.64% 27.49% 30.58% 32.78% 81.73% 71.13% 甲基对硫磷长期污染对细菌遗传多样性的影响 0.951 0.943 7.811 47.936 污染土壤 0.995 0.983 8.142 51.929 对照土壤 辛普森指数(D) 均匀度（E） 香农-威纳指数（H） 丰富度（d） 多样性参数 土壤 甲基对硫磷长期污染会造成土壤微生物多样性下降 污染土壤中优势类群的分类地位 常规分析技术与基于16S rDNA的土壤微生物群落结构分析结果趋于一致，越来越多的证据显示该方法可以成为土壤污染的分子判别的指标之一。 污染土壤中有机磷农药降解菌的分离与多样性研究 有机磷农药降解菌的分离 mp-1 Pseudaminobacter mp-2 Alcaligenes mp-3 Ochrobactrum mp-4 Ochrobactrum mp-5 Ochrobactrum mp-6 Ochrobactrum mp-7 Brucella 有机磷农药降解菌的培养特征 运动 运动 运动 运动 运动 运动 运动 运动性 周生 周生 周生 周生 周生 一根端生 周生 鞭毛 整齐 整齐 整齐 整齐 整齐 整齐 整齐 菌落边缘 圆形 圆形 圆形 圆形 圆形 圆形 圆形 菌落形状 乳白 乳白 乳白 乳白 乳白 乳白 微黄色 菌落颜色 1.39×0.53 1.47×0.74 1.55×0.87 1.58×0.79 1.63×0.82 1.84×0.89 1.39×0.52 大小 (长×宽um) 短杆状 杆状 杆状 杆状 杆状 杆状 杆状 菌体形状 mp-7 mp-6 mp-5 mp-4 mp-3 mp-2 mp-1 菌株 形态特征 降解菌的生理生化特征 生化特征 菌株编号 mp-1 mp-2 mp-3 mp-4 mp-5 mp-6 mp-7 革兰氏染色 阴性 阴性 阴性 阴性 阴性 阴性 阴性 氧化酶 阳性 弱阳性 阳性 弱阳性 阳性 阳性 阳性 接触酶 阳性 阳性 弱阳性 弱阳性 阳性 阳性 阳性 乙醇氧化 阴性 阴性 阳性 阳性 阳性 阳性 阳性 淀粉水解 阴性 阴性 阴性