论文部分内容阅读
浮游病毒广泛分布在自然界的各种生境中,对地球的能量流动和物质循环具有推动作用,而噬菌体是其中非常重要的一大类。随着分子生物学技术的发展,对浮游病毒遗传多样性的研究也越来越多。湿地是天然的物种基因库,但国际上关于浮游病毒基因多样性的研究主要集中在海洋、淡水湖泊、陆地或稻田环境,对天然湿地的研究相对较少。纳帕海湿地是我国独特的低纬度、高海拔、季节性高原湿地,为中国湿地的独特类型。目前除对纳帕海湿地动植物研究有所报道外,关于纳帕海湿地浮游病毒遗传多样性的研究尚未见报道。本研究以纳帕海季节性沼泽湿地为研究对象,分别在雨季和旱季采集不同类型水体和土壤样品。首先利用编码T4型噬菌体衣壳蛋白的g23基因片段检测T4型噬菌体的分布,采用特异性引物MZIA1bis和MZIA6进行PCR扩增,并进行测序分析。从纳帕海湿地共获得122条不同的g23克隆序列。系统发育分析表明,纳帕海湿地具有丰富的噬菌体多样性,同时具有四个独特的T4型噬菌体类群:NPH-2 NPH-4、NPH-13和NPH-14。根据PCoA分析,T4型噬菌体广泛分布在不同的生境中,表明噬菌体生物多样性很丰富,但不同环境噬菌体的群落分布存在较大差异,部分纳帕海T4型噬菌体单独聚簇,与其他生境相距较远,这些可能是纳帕海湿地独特的T4型噬菌体群落。纳帕海湿地g23基因遗传多样性和环境理化性质的相关性分析表明:环境中的元素含量和温度、pH等对多样性的影响显著,不同环境因子对水样和土样的影响程度不同。然后针对纳帕海湿地土壤样品中编码光合蛋白的psbA基因进行研究,利用特异性引物pro-psbA-F和pro-psbA-R进行PCR扩增,共得到51条不同的克隆序列,与海洋、淡水等环境进行系统发育分析和PCoA分析,发现纳帕海湿地psbA基因与日本稻田的接近,而与海洋差异较大,且多数与蓝藻细菌聚簇,其中NT-4和NT-7比对结果与噬藻体相似度较高,与其他地区距离较远,推测可能是纳帕海湿地特有噬藻体类群。根据大多数psbA基因序列与蓝藻细菌相似度较高,我们推测噬藻体和宿主之间可能存在基因水平转移。本研究以独特的纳帕海高原湿地为研究对象,揭示了浮游病毒在纳帕海湿地的遗传多样性和分布规律,为进一步阐明浮游病毒在湿地生态系统中的功能提供科学依据。