菲反硝化降解菌群的富集及其群落结构解析

摘要：

从潜在多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)污染的油田区域采集土壤样品,以菲为唯一碳源且添加硝酸根的培养基来富集土壤中的菲反硝化降解菌群.随后,通过定量PCR(Polymerase Chain Reaction)测定了获取的富集菌群中反硝化相关功能基因(硝酸还原酶基因narG、亚硝酸还原酶基因nirS)的丰度,并通过Illumina MiSeq测序对其中的细菌群落结构进行解析.结果表明,获取到的3个菌群(PDN-1、PDN-2和PDN-3)12 d内对菲的降解率分别为45.18％、34.04％和25.92％.各富集培养菌群中narG的丰度均高于nirS,且菲降解率最高的PDN-1中的反硝化相关基因丰度较低.Illumina MiSeq测序结果表明,菲降解率最高的富集菌群PDN-1同时也具有较高的细菌多样性指数,变形菌门(Proteobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是各富集菌群中的优势菌门,且Proteobacteria在3个富集菌群PDN-1(97.78％)、PDN-2(96.57％)、PDN-3(93.90％)中的比例均最高.变形菌门的Pseudomonas(γ-Proteobacteria)和Methylophilus(β-Proteobacteria)则是各富集菌群中最大的优势菌属,前者为公认的PAHs降解菌,而后者则为能够利用还原型”一碳化合物”的特殊菌属.细菌多样性与菲的降解率呈正相关,表明菲的反硝化降解可能是多种细菌参与的共同结果.上述结果可为揭示典型PAHs反硝化降解的微生物机制提供理论依据,同时为深入研究反硝化与菲代谢的偶联机理打下基础.

关键词：菲、反硝化降解、富集菌群、定量PCR、Illumina MiSeq测序

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分类号：X172(环境生物学)

资助基金：国家自然科学基金41371477;中央高校基本科研业务费专项XDJK2014B047;西南大学光炯创新实验项目No.2016012Supported by the National Natural Science Foundation of China41371477;the Fundamental Research Funds for the Central UniversitiesXDJK2014B047;the Guangjiong Innovation Project of Southwest University2016012

在线出版日期：2017-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：4314-4321