不同濃度砷酸鹽脅迫對蜈蚣草根際微生物群落功能多樣性特征的影響
作者：韓永和, 賈夢茹, 傅景威, 向萍, 史孝霞, 崔昕毅, 羅軍, 陳焱山*
關(guān)鍵字：砷，蜈蚣草，根際圈，微生物群落，多樣性，Biolog-Eco微平板
論文來源：期刊
具體來源：南京大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）
發(fā)表時間：2017年
蜈蚣草是世界上第一種被發(fā)現(xiàn)的砷超富集植物，其根際微生物對土壤砷的轉(zhuǎn)化及蜈蚣草砷的吸收具有重要影響。本文采用qPCR和Biolog-Eco微平板法對砷脅迫下蜈蚣草根際微生物群落功能多樣性特征的差異進(jìn)行了研究. 首先對蜈蚣草根際微生物的16S rRNA基因豐度進(jìn)行定量分析，探討不同砷脅迫對微生物數(shù)量的影響. 其次，利用Biolog-Eco微平板法分析微生物對31種碳源的平均利用率，探討微生物群落功能的變化與砷脅迫的關(guān)系. 同時，通過主成分分析、Shannon多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)和Simpson優(yōu)勢度指數(shù)等探討了微生物對不同類型碳源利用的差異和砷脅迫對微生物多樣性的影響. 結(jié)果表明，砷脅迫不僅降低16S rRNA基因豐度、抑制微生物數(shù)量，還會顯著影響微生物對碳源的利用效率. 其中，微生物對碳水化合物類、氨基酸類和胺類碳源的利用受砷脅迫的影響最顯著，說明蜈蚣草根際微生物對砷脅迫的適應(yīng)是以減少以這三類化合物為主要碳源的微生物數(shù)量為代價的. 砷脅迫時蜈蚣草根際微生物群落的Shannon多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)和Simpson優(yōu)勢度指數(shù)都顯著降低，說明砷脅迫會誘導(dǎo)抗砷微生物成為優(yōu)勢群落，結(jié)構(gòu)趨于單一，進(jìn)而提高其在蜈蚣草根際砷轉(zhuǎn)化中的作用. 由于長期暴露可增加蜈蚣草根際微生物的數(shù)量，后期研究可深入研究蜈蚣草根系分泌物對微生物群落結(jié)構(gòu)及功能多樣性調(diào)節(jié)的作用與機(jī)制，亦可通過添加碳水化合物類、氨基酸類和胺類等碳源物質(zhì)，強(qiáng)化微生物在促進(jìn)蜈蚣草修復(fù)砷污染土壤過程中的作用.