基于宏基因组学的三峡库区重庆主城段水体浮游 微生物群落的组成和功能分析

摘要：

三峡水库建成以来,水生环境发生了显著的变化,水库浮游微生物在关键生源要素循环中发挥关键驱动作用.为了分析三峡库区重庆段水体浮游微生物的功能及多样性,于2015年5月对三峡库区重庆主城段(北碚、朱沱、木洞)表层水环境总DNA样本进行了提取.调查水域总磷(total phosphorus,TP)、总氮(total nitrogen,TN)已分别达到IV、V类水标准,水体污染主要是由TN,TP造成的,各调查水域均处于中营养至重富营养状态.基于宏基因组学技术在Illumina HiSeq 4000平台上对总的浮游微生物进行了序列测定,分析了重庆主城段水环境浮游微生物的物种以及功能结构特征.结果显示,朱沱和木洞点位水体优势门为放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes).北碚点位水体优势门为放线菌门、变形菌门、拟杆菌门和蓝细菌门(Cyanobacteria).在属水平上,颤藻属(Oscillatoria)和微鞘藻属(Microcoleus)只出现在北碚点位的嘉陵江表层水体,其余两处几乎没有.在对3组样本一共99472条基因进行通路分析时,有54340条有功能注释结果.由直系同源聚类(cluster of orthologous group,COG)注释结果得知,浮游微生物物种基因的主要功能为翻译、核糖体结构和生物合成、氨基酸转运和代谢.Pearson相关分析结果显示:水温(T)、总碳(total carbon,TC)、溶解有机碳(dissolved organic carbon,DOC)是影响三峡库区重庆段浮游微生物群落结构的重要环境因子.

关键词：宏基因组学、三峡库区、浮游微生物群落、物种-功能、皮尔森相关性分析

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分类号：X172(环境生物学)

资助基金：国家重点研发计划2017YFC0404705;国家自然科学基金51509233;重庆市万州区科技计划项目wzstc-042017108, wzstc-042017109;重庆市基础与前沿研究计划cstc2017jcyjAX0243

在线出版日期：2019-09-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

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