人工湿地污水处理系统中植物套种模式根际微生物多样性研究_陈永华

第32卷第8期2011年8月环境科学ENVIRONMENTALSCIENCEVol．32，No．8Aug．，2011人工湿地污水处理系统中植物套种模式根际微生物多样性研究陈永华，吴晓芙*，陈明利，张珍妮，李科林，王忠诚，雷电(中南林业科技大学环境科学与工程研究中心，长沙410004)摘要:采用选择性平板培养基法和PCR-DGGE法，比较研究了人工湿地污水处理系统中植物套种模式和无植物单元在不同季节和不同单元之间根际微生物多样性．结果表明，植物套种模式的根际微生物数量明显高于无植物模式，夏季明显多于冬季．在三级串联的处理单元之间，夏季根际微生物数量呈现“少-多-少”的变化规律，冬季无明显的变化规律．UPGMA聚类分析显示，除冬季个别样外，相同季节的处理均聚集在同一个分支下，且微生物多样性指数夏季高于冬季．得到的5个差异序列(DF1～DF5)，经BLAST比较，分别找到源性最近的已知类群，分别为大肠杆菌、柠檬酸细菌、变形菌、产酸克雷伯菌、伯克霍尔德氏菌．BLASTX比较发现DF1与分支杆菌噬菌体和解淀粉芽孢杆菌生命活动相关;DF2是一种保守假设ATP结合蛋白;DF3与蜡样芽孢杆菌生命活动相关;DF4参与微生物的分解代谢活动;DF5与微生物通过代谢分解有机物有关．关键词:人工湿地;污水处理系统;植物套种模式;PCR-DGGE;BLAST分析中图分类号:X172文献标识码:A文章编号:0250-3301(2011)08-2397-06收稿日期:2010-08-25;修订日期:2010-10-22基金项目:环保公益性行业科研专项(200909066);国家水体污染控制与治理科技重大专项(2009ZX07212-001-2);湖南省高校创新平台开放基金项目(09K055);湖南省科技厅科技计划项目(2010SK3046);湖南省环境科学重点学科建设项目(2006180)作者简介:陈永华(1977～)男，博士后，副教授，主要研究方向为环境生物学，E-mail:chenyonghua3333@163.com*通讯联系人，E-mail:wuxiaofu530911@vip．163.comAnalysisofMicroorganismSpeciesDiversityinPlantIntercroppingModelsinaWetlandSystemConstructedforTreatmentofMunicipalSewageCHENYong-hua，WUXiao-fu，CHENMing-li，ZHANGZhen-ni，LIKe-lin，WANGZhong-cheng，LEIDian(ResearchCenterofEnvironmentScienceandEngineering，CentralSouthUniversityofForestryandTechnology，Changsha410004，China)Abstract:TheselectiveculturemethodandPCR-DGGEtechnologywereappliedtoanalyzethenumberandthebiodiversityofmicro-organismspeciesincellswithplantintercroppingmodelsandwithoutplantsindifferentseasonsinawetlandsystemconstructedfortreatmentofmunicipalsewage．Theresultsshowedthatthenumbersofmicroorganismswereconsiderablylargerinthecellswithplantintercroppingmodelsthanthosewithoutplants，whilethenumberofmicroorganismswasapparentlylargerinsummerthanthatinwinterinalltreatments．Alongthethree-sequencedtreatmentcellswithplantintercroppingmodelsa“low-high-low”changingtrendinthenumbersofmicroorganismsinsummer．TheUPGMAclusteranalysisshowedthatthetreatmentsinthesameseasonwereclusteredinthesamebranchexceptforafewsamplesinwinterandthebiodiversityindexwasconsistentlyhigherinsummerthanthatinwint