PCR-DGGE分析合肥市塘西河表层沉积物细菌群落结构空间分布特征

微生物在城市内河沉积物物质循环和污染物释放过程中发挥着巨大的作用,其群落结构特征可作为评价城市河流入河污染负荷大小以及城市河流健康状况的重要依据.采用PCR-DGGE技术研究合肥滨湖新区塘西河不同河段表层沉积物细菌群落结构差异,对DGGE图谱中15条主要条带进行回收、扩增和测序对比,然后对采样点进行UPGMA聚类分析.同时,采用蒙特卡罗(Monte Carlo)检验和冗余分析(RDA)方法,探讨沉积物细菌群落结构与理化环境之间的关系.结果表明,塘西河不同采样点DGGE图谱具有一定的差异性,上游DGGE图谱条带数量多(平均大约为30条),但各条带的亮度差异不明显;中游条带数量少,平均仅为18条,但某些条带亮度大,表明该采样点沉积物中存在某些优势菌群;下游条带数量介于上游和中游之间,但也存在某些亮度较大的条带;上游采样点沉积物细菌Shannon多样性指数(H)平均为3.31,明显高于中游采样点,也略高于下游采样点.15个序列中,10个与Gen Bank中已登录的序列同源性高于98%,1个同源性为97%,4个相似的目前尚未获得纯培养;UPGMA聚类分析结果显示,塘西河表层沉积物中细菌群落结构分布存在明显的空间分异;Monte Carlo检验和RDA分析结果显示,离子交换态氮(IEF-N)对沉积物细菌群落的空间分布差异起到主导作用(特征值为0.188,P=0.134).结合塘西河水生植物分布特征分析,发现塘西河水生植被栽种对表层沉积物微生物群落丰度有一定的影响,且植被种类的影响作用较植被盖度更为明显.以上研究表明,表层沉积物细菌群落结构特征可以很好地表征塘西河流域城镇化程度以及生态恢复效果.