利用PCR-DGGE分析直流電場(chǎng)對(duì)土壤微生物群落的影響研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，土壤污染也越來(lái)越嚴(yán)重，但相對(duì)于水污染和空氣污染治理，土壤污染治理修復(fù)技術(shù)比較滯后，研究和開發(fā)新型高效的污染土壤修復(fù)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今國(guó)內(nèi)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的重要工作和熱點(diǎn)。目前，電動(dòng)生物修復(fù)技術(shù)作為一種對(duì)土壤污染治理頗具潛力而且也是最前沿的一種技術(shù)，受到了國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。而電場(chǎng)作用下土壤微生物群落的變化與利用電場(chǎng)生物修復(fù)效率密切相關(guān)，本文鑒此研究了直流電場(chǎng)作用下對(duì)土壤微生物群落多樣性的變化

2、規(guī)律，以期為電動(dòng)生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用提供了一定的科學(xué)理論依據(jù)。 本論文主要包括如下幾點(diǎn)的研究工作： 1．對(duì)PCR—DGGE的檢測(cè)分析方法進(jìn)行了優(yōu)化，一方面優(yōu)化了PCR體系，使土壤總DNA的16SrDNA的PCR擴(kuò)增產(chǎn)物獲得特異性較強(qiáng)的帶；另一方面在DGGE檢測(cè)中，尋找出最優(yōu)的變性劑梯度35％～65％，獲得較好的分離效果，從而為分析電場(chǎng)作用下土壤微生物變化提供了便捷、準(zhǔn)確的分析方法。 2．利用優(yōu)化的PCR-DG

3、GE方法，研究了不同電場(chǎng)條件下根際土壤微生物群落多樣性和相似性的變化，分析了直流電場(chǎng)對(duì)根際土壤微生物群落的影響機(jī)理，發(fā)現(xiàn)了電場(chǎng)作用下土壤性質(zhì)的變化、電場(chǎng)對(duì)土壤微生物的遷移作用等是電場(chǎng)影響土壤微生物群落的主要機(jī)制。在相同試驗(yàn)條件下，電場(chǎng)強(qiáng)度越大微生物群落變化越大，非均勻場(chǎng)對(duì)微生物群落的影響與均勻場(chǎng)相比更明顯，而極性切換間隔越小則使根際微生物多樣性有所增加。 3．利用優(yōu)化的PCR-DGGE方法，研究了不同電場(chǎng)條件下土壤中非根際微生

4、物的16SrDNA的DGGE分離結(jié)果圖、微生物多樣性Shannon指數(shù)結(jié)果和微生物群落的相似性分析，發(fā)現(xiàn)了電場(chǎng)對(duì)土壤微生物群落的影響與電場(chǎng)條件有關(guān)，合適的電場(chǎng)條件有助于增加土壤微生物群落的多樣性，但是電場(chǎng)形式、強(qiáng)度和施加方式不當(dāng)則會(huì)使土壤微生物群落的多樣性和結(jié)構(gòu)受到明顯影響。最后分析了直流電場(chǎng)對(duì)土壤微生物群落的影響機(jī)理，發(fā)現(xiàn)了電場(chǎng)作用下土壤性質(zhì)的變化、電場(chǎng)對(duì)土壤微生物的遷移作用是電場(chǎng)影響土壤微生物群落的主要機(jī)制。 本研究結(jié)果顯