金沙土遗址土壤细菌群落结构和推测的代谢特征

【背景】金沙土遗址被认为是3 200年前商周时期大型祭祀场所,具有重要的古文化和历史意义,目前金沙土遗址在物理、化学、生物等因素的影响下已出现不同程度的劣化,物理、化学因素的影响已有报道,而生物因素尚鲜有关注。【目的】研究金沙土遗址中微生物群落结构组成,解析微生物菌群活性及代谢特征,为金沙土遗址的科学保护提供依据。【方法】根据遗址目前的保存状况,从金沙土遗址采集具有代表性的土壤样品,所采区域样品的劣化程度依次为J4J3J2J1,应用Biolog平板法与PCR-DGGE技术对各样品中的微生物群落结构组成和代谢功能多样性进行研究。【结果】Biolog结果显示,随着金沙土遗址的劣化,各土壤样品中的微生物功能多样性存在较大差异,各样品的微生物群落代谢活性依次为:J2J3J4J1,表明随着土壤的劣化,微生物的代谢活性表现出增大的趋势。主成分分析结果反映出4个样品中的微生物碳代谢方式具有显著的变化,样品J2中的细菌群落对底物碳源利用种类最多,且偏好的碳源类型与其它样品存在明显的不同。PCR-DGGE图谱显示,金沙土遗址不同土壤样品中的细菌多样性和种群组成存在明显差异,在DNA和RNA水平上,各样品的微生物组成多样性依次为:J2J4J3J1。主成分分析结果显示,除了样品J1,劣化样品的细菌群落结构和活性细菌群落结构具有较高的一致性,表明随着金沙土遗址的劣化,土壤中微生物多样性呈现出上升趋势。DGGE图谱主要条带的测序结果表明,样品中主要的细菌类群归属于放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus),分属于7个属,在DNA和RNA水平上均能检测到红色杆菌属(Rubrobacter)和短波单胞菌属(Brevundimonas)。【结论】首次对金沙土遗址的细菌群落结构组成和功能进行分析,结果表明随着金沙土遗址劣化程度的增加,土壤微生物类群及功能多样性都随之增大,其中仅在劣化土壤样品中检出或者具有高表达活性的红色杆菌属、Tellurimicrobium、短状杆菌属细菌可能参与了土壤劣化过程,这为今后土遗址的科学保护提供了理论依据。     

出土竹简饱水期间放线菌群落结构与功能

【背景】出土竹简需经历一个较长时间的饱水保存后才进行脱水处理,在此期间微生物的滋生和蔓延威胁竹简的安全保存。【目的】研究分析成都老官山汉墓出土竹简浸泡液中的放线菌群落结构与功能,为科学有效保存竹简提供理论依据。【方法】采用PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)技术与传统可培养方法相结合的方式对成都老官山汉墓出土竹简夏季浸泡液中的放线菌群落结构和功能进行了初探。【结果】DGGE图谱显示,各样品间放线菌多样性指数(H′)、优势度指数(C)、辛普森指数(D)和均匀度指数(J)均有所不同,主成分分析结果反映出竹简浸泡液中放线菌种群结构存在较大差异;DGGE条带回收测序显示15条序列归于10个属,其中检出率较高的有原小单孢菌属(Promicromonospora)、纤维微菌属(Cellulosimicrobium)、芽球菌属(Blastococcus)、链霉菌属(Streptomyces),而原小单胞属(Promicromonospora)在各个样品中均有检出;可培养方法获得12株放线菌,分属于链霉菌属(Streptomyces)和原小单胞属(Promicromonospora);通过刚果红实验对分离获得的菌株进行初步筛选,得到5株具有纤维素降解能力的菌株。【结论】竹简浸泡液中的放线菌不仅种群丰富,而且存在降解竹简的潜在可能。