论文部分内容阅读
西太平洋，尤其是“暖池”区，常年温度高于28℃，在全球气候变化中起着“引擎”作用。微型生物在西太平洋“暖池”中类群多样、代谢旺盛、物质循环较快。同时，微型生物在微型生物碳泵(MicrobialCarbonPump，MCP)中起着重要的作用，驱动全球生物地球化学循环。此外，西太平洋也是起源于高纬度海区的各种复杂水团的交汇区。本文采用纯培养法和454焦磷酸测序法对西太平洋微型生物群落结构和多样性及其与环境因子的关系进行了调查研究，扩展了微型生物群落结构和多样性在该海区研究的广度和深度。
基于纯培养法对2009年大洋航次上6个站位表层海水中可培养细菌多样性进行了调查，结果显示西太平洋的可培养细菌拥有较高的多样性。分离获得的39株细菌与已发表模式菌株的16SrRNA基因序列相似性在96.6～100％之间，分布于19个属，其中赤杆菌属（Erythrobacter）、单胞菌属（Alteromonas）和Loktanella属为优势属。选取一株相似性最低的菌株JLT2008T进行进一步的鉴定，通过对其形态结构、细菌叶绿素、细胞脂肪酸、呼吸醌、极性脂、GC含量、单碳源的利用和酶活性等生理生化特征的检测，并与参考菌株作对比分析，确定JLT2008T为赤杆菌属的一个新种，命名为Erythrobacterwestpacificensis。
基于流式细胞检测法和GSFLX454测序法在2011年“科学一号”西太平洋航次上，对5～8°N、127.5～135°E海域的7个站位垂直水柱(0～2000m)中的微型生物丰度、群落结构和多样性进行了调查，并分析了影响细菌优势类群和不同水团中细菌群落群落组成的环境因素。分析结果如下:
1.西太平洋“暖池”垂直水柱中，海水层化现象明显，根据位温-盐度（PotentialTemperature-Salinity，T-S）图，将海水分为4个不同性质的水团，分别是表层水（SurfaceWater,SW）、次表层水(SubsurfaceWater,SSW)、中层水（IntermediateWater,IW）和深层水（DeepWater,DW）。
2.垂直水柱中，异养细菌的丰度变化为0.8×104～3×105cells/mL，5°N断面异养细菌丰度最大层较7°N断面下沉约50m。从西到东(130～135°E)，SW中，异养细菌丰度在134°E最大，两边较大;SSW和IW中，西高东低;而DW中，西低东高。
3.454测序后的序列经质量筛选后共获得900，665条高质量序列，其中92.6％的序列为细菌。在已知细菌类群中，变形菌门(Proteobacteria，26.96士13.63％)、拟杆菌门（Bacteroidetes，16.89±11.44％）和蓝细菌门（Cyanobacteria）是相对丰度最高的类群，占所有已知细菌类群序列的83％。所有样品中的主导优势类群分别是SAR11-like和鲁杰氏菌属（Ruegeria）（α变形菌纲）、盐单胞菌（Halomonas）、假单胞菌（Pseudomonas）和交替假单胞菌（Pseudoalteromonas）（γ变形菌纲）及黄杆菌属（Flavobacterium）和列文虎克菌属（Leeuwenhoekiella）（拟杆菌门）。
4.细菌优势类群与深度、温度和营养盐均有显著相关性，而受盐度的影响不显著。SW、SSW和IW3个水团中优势类群随深度的变化快慢与DW中不同。
5.不同的水团中细菌群落结构不同。SW和DW中细菌群落结构相似性较SSW和IW中高。深度和温度是影响不同水团中细菌群落结构差异的最主要环境因素。不同水团中存在水团特异性的细菌类群，如分布在SW和SSW中的蓝细菌门、梭杆菌门(Fusobacteria)、黄杆菌属和弧菌（Vibrio），除SW以外的3个水团中特有的δ变形菌纲(Deltaproteobacteria)及IW和DW中特异性分布的食烷菌属（Alcanivorax）。