青島市市區(qū)街道和人工濕地空氣微生物群落結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、大氣環(huán)境具有干燥、營養(yǎng)貧瘠、高輻射和擴散能力強等特點，不適合微生物生長繁殖。但研究表明空氣中不僅存在一定數(shù)量的微生物，而且代謝活躍。空氣微生物主要附著在灰塵顆粒物上，以生物氣溶膠形式存在，包括細菌、真菌、病毒、原生動物和其他微小動植物。生物氣溶膠可以傳播或產(chǎn)生過敏原和毒素，導致人體患呼吸性疾病、過敏反應、傳染病等，生物氣溶膠還可以作為冰核和云凝結(jié)核，導致云滴和冰晶形成，從而間接影響全球氣候。研究不同生態(tài)系統(tǒng)空氣微生物群落結(jié)構(gòu)，對于城市環(huán)

2、境、人類健康和農(nóng)作物防害具有重要意義。
　　空氣微生物研究方法主要包括傳統(tǒng)培養(yǎng)法和非培養(yǎng)法，傳統(tǒng)培養(yǎng)法雖然快速有效，但不能全面反映空氣微生物群落結(jié)構(gòu)信息。非培養(yǎng)法主要包括基于PCR技術(shù)的分子生物學法、單一碳源利用法、熒光原位雜交技術(shù)等，能有效避免這一弊端。
　　本論文采用SAS ISO100空氣微生物采樣器于2013～1014年四個季節(jié)采集人工濕地采取氣溶膠，利用掃描電鏡分析其形貌;利用KC-6120空氣綜合采樣器采集青島市

3、市區(qū)街道和人工濕地空氣微生物樣品，通過構(gòu)建16S/18S rDNA克隆文庫和RFLP方法對空氣微生物進行群落結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)發(fā)育分析;采用RT-PCR方法檢測市區(qū)街道和人工濕地空氣中糞腸球菌和金黃色葡萄球菌數(shù)量變化。通過研究得到如下結(jié)論:
　　(1)氣溶膠粒子中存在真菌分生孢子、細菌、菌絲、無機鹽結(jié)晶、花粉植物微小片段和角質(zhì)層蠟等，且不同季節(jié)生物氣溶膠濃度和組成受環(huán)境因子影響較大，存在季節(jié)變化。
　　(2)構(gòu)建的市區(qū)街道和人工濕地

4、克隆文庫覆蓋度較高，可較真實的反映不同功能區(qū)空氣微生物群落結(jié)構(gòu)，同時由于構(gòu)建克隆文庫與RFLP方法的局限性，部分空氣細菌和真菌未被涵蓋在克隆文庫中，空氣中存在大量未知菌種。
　　(3)市區(qū)街道和人工濕地構(gòu)建克隆文庫中克隆子優(yōu)勢菌屬存在季節(jié)差異與區(qū)域差異。市區(qū)街道秋季細菌克隆子相似度大于93％的優(yōu)勢菌屬為不動桿菌屬(39.74％)、葡萄球菌屬(11.26％)、鞘脂單胞菌屬(8.61％)，冬季為動性桿菌屬(17.48％)、弓形桿菌屬(

5、9.79％)、馬賽菌屬(8.39％);人工濕地秋季細菌克隆子相似度大于93％的優(yōu)勢菌屬為馬賽菌屬(31.57％)、鞘脂單胞菌屬(8.77％)、新鞘氨醇單胞菌屬(7.89％)，冬季為馬賽菌屬(25.17％)、鞘脂單胞菌屬(9.09％)和黃桿菌屬(7.69％)。市區(qū)街道秋季真菌克隆子相似度大于93％的優(yōu)勢菌屬為核腔菌屬(76.54％)和炭角菌屬(13.58％)，冬季為核腔菌屬(50.88％)、炭角菌屬(14.04％)和鐮孢菌屬(12.28％

6、);人工濕地秋季真菌克隆子相似度大于93％的優(yōu)勢菌屬為核腔菌屬(22.62％)、Bombardia(29.76％)、Cheilymenia stercorea(23.81％)和奇果菌屬(19.05％)，冬季為Pleosporineae(87.78％)和被孢霉屬(5.56％)。
　　(4)市區(qū)街道和人工濕地空氣中致病菌和條件致病菌存在季節(jié)性和區(qū)域性差異。市區(qū)街道秋季空氣中存在不動桿菌(25.17％)和葡萄球菌(11.26％)，冬季存