熱帶西太平洋海區(qū)中上層海水及馬魯古海峽柱狀深海沉積物微生物群落多樣性研究.pdf

1、熱帶西太平洋海區(qū)中來源不同的水團相匯集，表層及中層洋流復雜，其中北赤道流(NEC)流入該區(qū)域后分支成為向北的黑潮(Kuroshio)和向南的棉蘭老流(MC)，棉蘭老流向南繼續(xù)形成印尼貫穿流(ITF)，最終實現(xiàn)海水從太平洋到印度洋的輸送，這樣的洋流及水團分布影響著該區(qū)域表層和中層海水以及成年累月沉降而成的海底沉積物的結(jié)構(gòu)。本文主要針對西太平洋海區(qū)洋流主流系的表層和中層兩個深度海水及馬魯古海峽單個柱狀深海沉積物表層和2m深處的微生物群落結(jié)構(gòu)

2、進行分析。在西太平洋海區(qū)洋流主流系上選取10個站位水深5m和500m的20個樣品，通過高通量測序分析微生物基因組16S rRNA基因的V4可變區(qū)多樣性，以此探究此區(qū)域中不同站位兩個深度微生物群落結(jié)構(gòu)分布特點。在所有樣品中，變形菌門(Proteobacteria)的豐度均占主要優(yōu)勢，而表層5m樣品中受光照條件的影響使得變形菌門(Proteobacteria)和光合自養(yǎng)型的藍藻門(Cyanobacteria)成為共同優(yōu)勢類群;在500m深處

3、樣品中，泉古菌(Crenarchaeota)的豐度較高，成為第二高豐度值的類群;5m和500m深度的海水中有著截然不同的特征性的微生物群落結(jié)構(gòu)，而在不同地理位置的洋流及水團的影響相比深度這一主要因素較微弱，而且未呈現(xiàn)出群落結(jié)構(gòu)規(guī)律性的變化;E121.5.12的微生物群落結(jié)構(gòu)與其他樣品差異較大，原因可能是由于其所處的地理位置上表層洋流對其產(chǎn)生的影響，E121.5站位位于巴士海峽，長期受到表層洋流黑潮與南海區(qū)域內(nèi)的環(huán)流的共同影響，使得該站位

4、表層的樣品中光合自養(yǎng)類的藍藻門類群并未出現(xiàn)高的豐度值，反而疣微菌門(Verrucomicrobia)的豐度值很高。大范圍內(nèi)的西太平海區(qū)表層和中層海水中微生物群落多樣性的分析對于掌握該區(qū)域微生物分布基本情況及進一步推進功能群落、微生物與環(huán)境關(guān)系的研究奠定了重要基礎(chǔ)。
　　沉積樣品取自西太平洋海區(qū)中的馬魯古海峽的1250米深處，此區(qū)域受到棉蘭老流和印尼貫穿流的強烈影響。通過16S rRNA基因克隆庫的建立，以探究該柱狀沉積樣品中表層和

5、2m深處古菌和細菌的群落結(jié)構(gòu)及其垂直分布特點。在表層沉積樣品中，共分離得到14個細菌門類，其中γ-變形菌(Gammaproteobacteria)，浮霉菌門(Planctomycetes)，α-變形菌門(Alphaproteobacteria)，δ-變形菌門(Deltproteobacteria)占主要優(yōu)勢，但是古菌門類僅僅局限于泉古菌(Crenarchaeota)和廣古菌門(Euryarchaeota)兩種門類，其中泉古菌占絕對優(yōu)勢約

6、99％，而且在所有的古菌16S rRNA基因克隆中的90％都是與氨氧化過程相關(guān)的類群，這意味著在柱狀沉積物的表層氨氧化古菌對于化學合成過程有著重要的意義。相反在2m深處，只獲得6個細菌門類，其中γ-變形菌(Gammaproteobacteria)和厚壁菌門（Firmicutes）占有絕對優(yōu)勢，但是在2m深處沉積物中卻沒有檢測到古菌16S rRNA基因。表層沉積物中微生物的多樣性遠遠高于2m深處沉積物，而且在表層及2m深處沉積物中均發(fā)現(xiàn)特