高通量测序解析多环芳烃污染盐碱土壤翅碱蓬根际微生物群落多样性.pdf

微生物学通报 Jul. 20, 2017, 44(7): 1602−1612 Microbiology China /wswxtbcn tongbao@ DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170164 研究报告 高通量测序解析多环芳烃污染盐碱土壤翅碱蓬根际 微生物群落多样性 1 2 1 1 1 1* 李志杰 郭长城 石杰 林匡飞 曹国民 崔长征 (1. 华东理工大学资源与环境工程学院 国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室 上海 200237) (2. 天津师范大学 水环境与水资源重点实验室 天津 300387) 摘 要：【目的】以多环芳烃(PAHs)污染盐碱土壤为对象，分析比较翅碱蓬根际与非根际土壤细 菌群落多样性，为植物-微生物联合修复PAHs 污染盐碱土壤提供依据。【方法】在胜利油田油井 附近采集翅碱蓬根际土壤和无翅碱蓬生长区域的裸地表层土壤，基于高通量测序技术分析样品中 微生物群落结构，并进一步运用Real-time PCR 解析土壤中PAHs 双加氧酶基因丰度。【结果】翅 碱蓬根际土壤盐含量为22.51 g/kg ，明显低于裸地土壤的40.03 g/kg ，土壤pH 值差别不大，分别 为8.20 和8.22；根际土壤有机质和总氮含量分别为24.41 g/kg 和 1.59 g/kg，C/N 值为 15，裸地 土壤有机质和总氮含量分别为 18.80 g/kg 和0.71 g/kg ，C/N 值为26；高通量测序得到根际和裸 地土壤样品优质序列分别为53 854 条和30 312 条，在97%相似水平下，根际土壤样品所得OTU 数、Chao 1 指数和ACE 指数分别为5 934、11 461 和 15 555，分别高于裸地土壤对应指数的值 (4 262 、8 262、11 186)，序列分析结果显示，根际土壤包含细菌32 门758 属，多于裸地土样 28 门676 属，翅碱蓬根际土壤群落结构多样性均高于裸地土壤；PAHs 污染盐碱土壤中存在丰富 的微生物资源，有Thioalkalispira、Halothiobacillus 、Thiohalophilus 等多种嗜盐碱或耐盐碱微生 物，并在根际土壤中检测到了 PAHs 双加氧酶基因(PAH-RHDα) 。【结论】Thioalkalispira 、 Halothiobacillus 、Thiohalophilus 等嗜盐碱或耐盐碱微生物是胜利油田PAHs 污染盐碱土壤中的优 势菌属；翅碱蓬能有效降低根际土壤盐含量并改善 C/N 值，增加微生物群落结构多样性，提高 PAHs 关键功能基因的丰度，有助于促进嗜盐碱PAHs 降解微生物在PAHs 污染盐碱土壤的生物 修复中发挥作用。 关键词：盐碱土壤，多环芳烃，生物修复，翅碱蓬，细菌群落 Foundation item: National Natural Science Foundation of China (No. ; Shanghai Municipal Science and Technology Commission (No. 13ZR1410900) *Corresponding author: Tel: 86-21 E-mail: cuichangzheng@ Received: February 28, 2017; Accepted: May 23, 2017; Published onlin