金沙土遗址土壤细菌群落结构和推测的代谢特征

摘要：

[背景]金沙土遗址被认为是 3200年前商周时期大型祭祀场所,具有重要的古文化和历史意义,目前金沙土遗址在物理、化学、生物等因素的影响下已出现不同程度的劣化,物理、化学因素的影响已有报道,而生物因素尚鲜有关注.[目的]研究金沙土遗址中微生物群落结构组成,解析微生物菌群活性及代谢特征,为金沙土遗址的科学保护提供依据.[方法]根据遗址目前的保存状况,从金沙土遗址采集具有代表性的土壤样品,所采区域样品的劣化程度依次为 J4＞J3＞J2＞J1,应用 Biolog平板法与 PCR-DGGE技术对各样品中的微生物群落结构组成和代谢功能多样性进行研究.[结果]Biolog结果显示,随着金沙土遗址的劣化,各土壤样品中的微生物功能多样性存在较大差异,各样品的微生物群落代谢活性依次为:J2＞J3＞J4＞J1,表明随着土壤的劣化,微生物的代谢活性表现出增大的趋势.主成分分析结果反映出 4个样品中的微生物碳代谢方式具有显著的变化,样品 J2 中的细菌群落对底物碳源利用种类最多,且偏好的破源类型与其它样品存在明显的不同.PCR-DGGE图谱显示,金沙土遗址不同土壤样品中的细菌多样性和种群组成存在明显差异,在DNA和RNA水平上,各样品的微生物组成多样性依次为:J2＞J4＞J3＞J1.主成分分析结果显示,除了样品 J1,劣化样品的细菌群落结构和活性细菌群落结构具有较高的一致性,表明随着金沙土遗址的劣化,土壤中微生物多样性呈现出上升趋势.DGGE图谱主要条带的测序结果表明,样品中主要的细菌类群归属于放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus),分属于 7个属,在DNA和RNA水平上均能检测到红色杆菌属(Rubrobacter)和短波单胞菌属(Brevundimonas).[结论]首次对金沙土遗址的细菌群落结构组成和功能进行分析,结果表明随着金沙土遗址劣化程度的增加,土壤微生物类群及功能多样性都随之增大,其中仅在劣化土壤样品中检出或者具有高表达活性的红色杆菌属、Tellurimicrobium、短状杆菌属细菌可能参与了土壤劣化过程,这为今后土遗址的科学保护提供了理论依据.

关键词：金沙土遗址、Biolog、PCR-DGGE、细菌多样性、代谢特征

所属期刊栏目：46

资助基金：国家自然科学基金;四川农业大学创新训练计划

在线出版日期：2020-03-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：3205-3215