用于海洋沉积物中厌氧氨氧化细菌分子生态学研究的引物比较

中国海洋大学学报PERIODICALOFOCEANUNIVERSITYOFCHINA第49卷第9期2019年9月49(9)：077〜088Sept.,2019用于海洋沉积物中厌氧氨氧化细菌分子生态学研究的引物比较付璐璐123,李思琦12!,甄毓2!4**，米铁柱234(1中国海洋大学海洋生命学院，山东青岛266003&2.青岛海洋科学与技术国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室，山东青岛266071；3.海洋环境与生态教育部重点实验室，山东青岛266100&4.中国海洋大学环境科学与工程学院，山东青岛266100)摘要：为比较厌氧氨氧化细菌16SrRNA基因的2对特异性引物(Amx368F/Amx820R、Brod541F/Amx820R)在其分子生态学研究方面的优点与不足，本研究采用高通量测序和qPCR技术对长江口及其邻近海域沉积物中厌氧氨氧化细菌细菌的群落组成、多样性和丰度进行比较分析，结果表明，引物Amx368F/Amx820R特异性较高，能够较为完整地反映沉积物中厌氧氨氧化细菌的多样性信息，且其覆盖的厌氧氨氧化细菌丰度与功能基因辰。丰度正相关(PV0.01)；而引物Brod541F/Amx820R特异性较低，覆盖部分厌氧氨氧化细菌及其他多个门的细菌，其量化的厌氧氨氧化细菌与功能基因辰。丰度无明显相关关系!>0.05)%因此，引物Amx368F/Amx820R能够更加真实地反映厌氧氨氧化细菌在海洋沉积物中的群落特征，在其分子生态学研究中更具优势。关键词：厌氧氨氧化细菌；16SrRNA基因；群落结构；丰度中图法分类号：Q93-3文献标志码：A文章编号：1672-5174(2019)0907712DOI：1016441/jcnkihdxb20180094引用格式：付璐璐，李思琦，甄毓，等.用于海洋沉积物中厌氧氨氧化细菌分子生态学研究的引物比较中国海洋大学学报(学，2019，49(9：77-88FULu-Lu，LISi-Qi，ZHENYu，etalComparisonstudyontheprimersusedforanammoxbacterialmolecularecologyre-searchfrommarinesediments[J)PeriodicalofOceanUniversityofChina，2019，49(9):77-88.厌氧氨氧化过程(Anaerobicammoniumoxida­tion,Anammox)是在厌氧环境中，以NH+作为电子供体,NO?作为电子受体，将氨氮(NH+-N)和亚硝酸氮(NO^N)转化为氮气的生物氧化过程％这一发现,改变了传统观念中反硝化为唯一氮素移除途径的认识。近几年的研究表明，厌氧氨氧化现象几乎存在于所有的含氮低氧环境中匚24%厌氧氨氧化细菌(Anam­moxbacteria)作为该过程的主要驱动者，广泛分布于自然界低氧环境以及污水处理厂等人工低氧环境中，富含有机质的厌氧或低氧沉积物是其典型生境％尽管至今尚未被纯培养,通过一系列以DNA为基础的分子生物学技术手段的研究表明，厌氧氨氧化细菌属浮霉菌门(Planctomycetes),目前已发现6个属，分别是(a.Scalindua()，Ca.Brocadia()，Ca.Kuenenia()，Ca.Anammoxglobus囚，Ca.Jettenia()，Ca.Anammox-imicrobiummoscowii(0)，在人工环境和自然环境等不同生态系统中均有分布。其中，Ca.Scalindua属在海洋环境中为优势属，其他5个属常发现于污水处理厂污泥以及淡水湖泊河流沉积物中。厌氧氨氧化现象对于海洋氮元素生物地球化学循环及海洋生态学具有重要的意义。研究者们在海洋低氧水体与沉积物、缺氧海湾盆地2、极地海冰(3)、深海热液喷口(4)等多种海洋低氧环境中，均发现了厌氧氨氧化细菌的存在,对于生源要素——氮的海洋生物地球化学循环具有意义重大。研究者在越来越多的海区中发现了厌氧氨氧化细菌存在的踪迹(，13,1518],通过实基金项目：国家自然科学基金项目(41620104001)；鳌山科技创新计划项目(2016ASKJ02);中国科学院海洋生态与环境科学重点实验室、青岛海洋科学与技术国家实验室海洋生态与环境科学开放课题项目(KLMEES201601)资助SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(41620104001)&theScientificandTechnologicalInnovationProjectoftheQingdaoNationalLaboratoryforMarineScienceandTechnology(2016ASKJ02)&theOpenFundofCAS