多環(huán)芳烴污染對(duì)桑園土壤微生物結(jié)構(gòu)及種群多樣性的影響

姜睿玲,楊統(tǒng)一,唐玉斌,陳芳艷 (江蘇科技大學(xué)生物與化學(xué)工程學(xué)院,江蘇 鎮(zhèn)江 212018)

多環(huán)芳烴污染對(duì)桑園土壤微生物結(jié)構(gòu)及種群多樣性的影響

姜睿玲,楊統(tǒng)一,唐玉斌*,陳芳艷 (江蘇科技大學(xué)生物與化學(xué)工程學(xué)院,江蘇 鎮(zhèn)江 212018)

采用磷脂脂肪酸(PLFAs)分析法和變性梯度凝膠電泳(DGGE)考察了受多環(huán)芳烴(PAHs)污染的桑園3個(gè)區(qū)域的土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及種群多樣性的變化.PLFAs分析結(jié)果表明,區(qū)域2中微生物PLFA總量最高,主要為細(xì)菌和真菌;聚類分析揭示,土壤中微生物的PLFAs主要分為3大類群;冗余分析表明,土壤PAHs污染程度對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)有一定的影響.DGGE指紋圖譜分析結(jié)果顯示,在PAHs污染較高區(qū)域,其電泳條帶較多,且3個(gè)區(qū)域中Shannon指數(shù)和Simpson優(yōu)勢(shì)度差異達(dá)顯著水平,區(qū)域2種群優(yōu)勢(shì)度較高;主成分分析表明,不同區(qū)域微生物的種群結(jié)構(gòu)存在顯著性差異.

桑園土壤；微生物多樣性；多環(huán)芳烴；PLFAs；PCR-DGGE

多環(huán)芳烴(PAHs)是環(huán)境中存在的一種典型的持久性有機(jī)污染物,許多PAHs具有致癌、致畸、致突變和生物難降解特性[1].開(kāi)展PAHs污染土壤微生物多樣性的研究,將有助于了解PAHs對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響.土壤微生物群落是土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,在環(huán)境氣候的形成、地球化學(xué)循環(huán)、地質(zhì)演化和生物進(jìn)化中扮演著重要角色[2].近年來(lái),土壤受到的污染日益嚴(yán)峻,這對(duì)土壤微生物多樣性造成嚴(yán)重威脅[2-3].目前,不依賴分離培養(yǎng)的微生物研究方法,為土壤微生物研究提供了新的技術(shù),包括生物標(biāo)記法和分子生物學(xué)方法等.磷脂脂肪酸(PLFAs)是生物體細(xì)胞膜的主要組成成分之一,是存活微生物的生物標(biāo)記,細(xì)胞死亡后數(shù)分鐘到數(shù)小時(shí)內(nèi)磷脂化合物會(huì)迅速分解,且不同類群的微生物具有特異的脂肪酸[4-5].因此,土壤 PLFAs組成和含量的變化在一定程度上可以反映土壤中存活的微生物群落結(jié)構(gòu)及其數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化[6].另外,近年來(lái)基于16S rRNA的變性梯度凝膠電泳(DGGE)等分子生物學(xué)技術(shù)在表征微生物群落遺傳多樣性方面發(fā)揮著愈來(lái)愈重要的作用.其中PCR-DGGE在微生物群落多樣性和種群動(dòng)態(tài)檢測(cè)中得到廣泛應(yīng)用[7].

研究表明,土壤微生物活性和群落功能多樣性受到土壤質(zhì)地和植物種類組成的影響[8].目前,關(guān)于桑園土壤微生物多樣性的研究鮮有報(bào)道,本研究分別采用PLFAs和PCR-DGGE技術(shù)從不同的層面分析PAHs復(fù)合污染對(duì)桑園土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及種群多樣性的影響,為生態(tài)桑園的建設(shè)提供理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 樣品采集及處理

供試土樣于2011年5月取自江蘇省鎮(zhèn)江市某路域桑園.沿公路一側(cè)垂直于公路設(shè)置3個(gè)取樣區(qū)域,第一個(gè)采樣點(diǎn)距離公路50m.每個(gè)區(qū)域間隔150～200m(圖1).各區(qū)域均采用正方形5點(diǎn)法取樣,將每個(gè)區(qū)域的5個(gè)點(diǎn)的土樣混合在一起,構(gòu)成一個(gè)區(qū)域的一次采集的混合土樣,每個(gè)區(qū)域分別按照這種方法取 3個(gè)重復(fù)樣,3個(gè)區(qū)域共取 9個(gè)混合土樣(重復(fù)樣).取土深度為0～20cm,各處理混合均勻后除去砂礫和動(dòng)植物殘?bào)w,一部分凍干后于-20℃下保存,隨后進(jìn)行土壤微生物 PLFAs的提取和測(cè)試分析;另一部分直接在-20℃下保存,以備進(jìn)行分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn).

圖1 某路域桑園示意Fig.1 Schematic diagram of road-side mulberry orchard

此桑園 3個(gè)區(qū)域的土壤成土母質(zhì)是石英砂巖、古代沉積巖、頁(yè)巖的風(fēng)化物.3個(gè)區(qū)域土樣的理化性質(zhì)見(jiàn)表1.

表1 供試土壤基本理化性質(zhì)Table 1 Physical and chemical properties of the soil tested

因桑園靠近高速公路,常年受汽車尾氣影響,汽車尾氣中的PAHs可通過(guò)空氣沉降作用進(jìn)入土壤中.除圖1所示的高速公路外,還有一條與圖1所示公路相垂直、在桑園右側(cè)(向北看)與桑園邊緣相距200m左右的公路,也對(duì)桑園土壤的PAHs污染有所貢獻(xiàn).此外,桑園土壤中的PAHs還可能來(lái)源于附近大橋上汽車尾氣以及郊區(qū)居民對(duì)稻麥草的焚燒等其他途徑.3個(gè)區(qū)域共檢測(cè)到15種PAHs,分別為:NAP (萘)、ACY(苊烯)、FLU(芴)、PHE(菲)、ANT(蒽)、FLT (熒蒽)、PYR(芘)、CHR ()、BaA (苯并[a]蒽)、BbF (苯并[b]熒蒽)、BkF (苯并 [k]熒蒽)、BaP (苯并[a]芘)、IPY (茚苯(1,2,3-cd)芘)、DBA (二苯并(a, n)蒽)、BPE (苯并(ghi)苝(二萘嵌苯)).監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,區(qū)域2可能處于 PAHs最佳沉降點(diǎn),其 PAHs總含量最高(3.469mg/kg),區(qū)域3次之(0.933mg/kg),區(qū)域1最低(0.637mg/kg).

1.2 PLFAs生物標(biāo)記分析方法

土壤微生物群落結(jié)構(gòu)分析采用磷脂脂肪酸分析法.PLFAs的提取和測(cè)定參照 Bligh[9]方法并略作修改.步驟為:稱6g土樣加20mL脂類提取液(V氯仿:V甲醇:V檸檬酸緩沖液=1:2:0.8),250r/min避光振蕩4h,以4500r/min離心并取上清液,重復(fù)操作,合并上清液,加8mL氯仿和8mL檸檬酸緩沖液,靜置過(guò)夜.取 5mL下層溶液,氮?dú)獯蹈珊蠹?mL氯仿.過(guò)硅膠柱,含磷脂的極性脂類用 5mL甲醇洗,洗液吹干后溶于1mL甲醇+甲苯混合液(體積比1:1),加1mL 0.2mol/L KOH,水浴.依次加2mL正己烷,0.3mL 1mol/L醋酸,2mL去離子水.以4500r/min的速率離心并收集上層液,吹干后溶于 200μL含內(nèi)標(biāo)(C19:0)的正己烷中,轉(zhuǎn)入1.5mL進(jìn)樣瓶中,-20℃冰箱中避光保存,備GC-MS分析.

采用美國(guó)Agilent 6850型氣相色譜儀,包括全自動(dòng)進(jìn)樣裝置、石英毛細(xì)管柱及氫火焰離子化檢測(cè)器.分離柱為Agilent 19091B-102E超25%苯基甲基硅氧烷25.0m×200μm×0.33μm柱.進(jìn)樣口溫度250℃,程序升高柱溫:起始170℃,以5℃/min升高到260℃,再以40℃/min升高到310℃,保持1.5min.后運(yùn)行170℃保持1.5min.載氣為氦氣,分離比為 100:1.進(jìn)樣量為 2mL.PLFAs的鑒定采用美國(guó)MIDI公司(MIDI,Newark,Delaware,USA)開(kāi)發(fā)的基于細(xì)菌細(xì)胞脂肪酸分析鑒定的 Sherlock MIS 4.5系統(tǒng).

磷脂脂肪酸的系統(tǒng)命名,以總碳數(shù):雙鍵數(shù)和雙鍵距分子末端位置命名,i和a分別表示支鏈的異構(gòu)和反異構(gòu),c和t分別表示雙鍵的順式和反式結(jié)構(gòu),cy表示環(huán)丙基脂肪酸,10Me表示一個(gè)甲基在距分子末端第10個(gè)碳原子上[10].不同的生物標(biāo)記代表著不同類型的微生物.根據(jù)現(xiàn)在已有的研究結(jié)果[11],本研究以 i11:03OH、12:00、13:0 2OH、14:1 w5c、i15:1 G、i15:0、a15:0、15:00、i15:0 3OH、i16:0、a16:0、16:00、a17:0、i17:0 3OH、cy17:0、18:00、cy19:0 w8c和16:0 N alcohol作為細(xì)菌特定脂肪酸;其中革蘭氏陽(yáng)性菌(G+)以i15:0、a15:0、i16:0、a16:0、a17:0和16:0 N alcohol表示;革蘭氏陰性菌(Gˉ)以 i17:0 3OH 和 cy17:0表示;放線菌以 10 Me18:0,TBSA 表示;真菌源脂肪酸以 18:3ω6c (6,9,12)和18:1 w9c表示[12].

1.3 土壤DNA提取及16S rRNA可變區(qū)的PCR擴(kuò)增

DNA提取采用美國(guó)Mobio強(qiáng)力土壤DNA提取試劑盒(PowerSoil? DNA Isolation Kit).采用細(xì)菌的 16S rDNA通用引物對(duì)稀釋后的土壤總DNA進(jìn)行擴(kuò)增.引物序列是:338F:5-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3;534R:5-GCCCGCCGCGCGCGGCGGGCGGGGCGGGGGCACGGGGGGATTACCGCG GCT GCTGG-3.PCR反應(yīng)采用50μL擴(kuò)增體系,包括:10×PCR Buffer 5μL, dNTP混 合 物 (各 2.5mmol/L) 4μL,引 物 338F (20μmol/L)1μL,引物 534R(20μmol/L) 1μL,模板DNA 2.5ng,TaKaRa rTaq (5U/μL) 0.25μL,ddH2O補(bǔ)至 50μL.PCR反應(yīng)條件為:94℃ 1 0min,94℃變性1min,55℃退火1min (每個(gè)循環(huán)降低0.1℃), 72℃延伸1min 30s,共30個(gè)循環(huán),最終72℃延伸10min. PCR產(chǎn)物用1.0%瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行檢測(cè).

1.4 PCR產(chǎn)物的變形梯度凝膠電泳分析

采用美國(guó) Bio-Rad 公司 The DcodeTMUniversal Mutation Detection System進(jìn)行變形梯度凝膠電泳.采用 8%膠濃度,變形范圍為 30%～60%,電泳條件為150V,時(shí)間420min.電泳結(jié)束后采用銀染染色.

1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

PLFAs數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2003處理;方差分析、主成分分析及聚類分析等多元統(tǒng)計(jì)分析用軟件 SPSS18.0完成;利用 Quantity One軟件(Bio-Rad)對(duì)DGGE圖譜進(jìn)行數(shù)字化處理;采用平均距離法 (UPMGA)聚類分析;選用 Shannon指數(shù)(H)、Shannon均勻度(E)和Simpson優(yōu)勢(shì)度(D)表征土壤微生物狀態(tài).

式中:Pi為第i個(gè)DGGE條帶的灰度占每個(gè)泳道總條帶灰度的比率;S為DGGE條帶總數(shù).

2 結(jié)果與討論

2.1 PLFAs生物標(biāo)記種類數(shù)及含量的變化

桑園3個(gè)區(qū)域土樣中共檢測(cè)到22種PLFAs,不同的生物標(biāo)記代表不同類型的微生物,其在不同區(qū)域土壤中的分布有所差異(圖2).

圖2 PLFAs圖譜Fig.2 PLFAs spectrum of graph of the tested soils

由圖2可知, cy17:0僅出現(xiàn)在區(qū)域3中,而i16:0只出現(xiàn)在區(qū)域2和區(qū)域3中,同時(shí),區(qū)域3中沒(méi)有i11:0 3OH,而區(qū)域2中沒(méi)有18:0和10Me 18:0;其余的17種PLFAs在3個(gè)區(qū)域中均有不同濃度的分布.總體而言,不同區(qū)域的 16:0、18:1w9c、a16:0、i20:0、a15:0含量均較多,共占總PLFAs含量的58.85%.研究表明脂肪酸 16:0可代替總PLFAs表征土壤總微生物量[13],3個(gè)區(qū)域中16:0濃度:區(qū)域2＞區(qū)域1＞區(qū)域3,由此可見(jiàn), PAHs污染嚴(yán)重的區(qū)域,其微生物總量較高,這可能是因?yàn)镻AHs為土壤微生物提供了豐富的碳源,刺激了微生物的活性,使其代謝旺盛,生長(zhǎng)繁殖速度較快.當(dāng)然,也可能與區(qū)域2有機(jī)質(zhì)和氮的含量偏高有關(guān).

2.2 不同濃度 PAHs對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響

土壤中細(xì)菌、真菌、放線菌含量反映土壤微生物的區(qū)系結(jié)構(gòu)[14].由圖3可發(fā)現(xiàn),受PAHs污染最嚴(yán)重區(qū)域,其土壤中細(xì)菌、真菌含量較高,不含放線菌.其中,細(xì)菌中革蘭氏陽(yáng)性菌含量最高,而受PAHs污染較為嚴(yán)重區(qū)域革蘭氏陰性菌含量最高.通過(guò)方差分析發(fā)現(xiàn),不同濃度的PAHs對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌、革蘭氏陰性菌和真菌均有顯著影響.對(duì)于革蘭氏陽(yáng)性菌:區(qū)域 2＞區(qū)域 1＞區(qū)域 3,說(shuō)明PAHs能特異性地刺激土壤革蘭氏陽(yáng)性菌的生長(zhǎng).對(duì)于革蘭氏陰性菌:區(qū)域3＞區(qū)域2＞區(qū)域1,表明較高濃度 PAHs不利于革蘭氏陰性菌的生長(zhǎng),適當(dāng)濃度的PAHs對(duì)革蘭氏陰性菌的生長(zhǎng)具有刺激作用.而對(duì)于真菌:區(qū)域2＞區(qū)域1＞區(qū)域3.整體來(lái)看,土壤中檢測(cè)到的放線菌PLFAs最少,區(qū)域2中未檢測(cè)到放線菌,表明在較高濃度 PAHs污染的土壤中,放線菌在生存競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì).

圖3 不同區(qū)域土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)Fig.3 Microbial community structure of soil samped from different area

2.3 土壤微生物群落PLFAs的聚類分析

聚類分析結(jié)果如圖4所示,當(dāng)歐式距離為10時(shí),不同區(qū)域土壤微生物的PLFAs被分成三個(gè)大類群.類型Ⅰ包括磷脂脂肪酸i11:0 3OH、12:0、i15:1G、13:02OH、14:1w5c、16:0N alcohol、18:0、 18:3w6c(6,9,12)、i15:0、cy17:0、10Me18:0、i16:0和cy19:0 w8c,此類群特征是:在3區(qū)域中含量都較低,而且有些PLFAs只在某2個(gè)區(qū)域甚至某1個(gè)區(qū)域中存在;類群Ⅱ包括磷脂脂肪酸 a15:0、a17:0、i20:0、i15:0 3OH、a16:0、18:1w9c、16:0,其特征是這些磷脂脂肪酸在 3個(gè)區(qū)域中均有分布且含量較高;類群Ⅲ包括磷脂脂肪酸 i17:0 3OH,它是區(qū)域3中含量最高的磷脂脂肪酸.

圖4 桑園土壤微生物群落的PLFAs聚類分析Fig.4 Cluster analysis of PLFAs of microbial community in mulberry orchard soil

2.4 土壤微生物PLFAs與環(huán)境因子關(guān)系的冗余分析

冗余分析(RDA)顯示不同區(qū)域微生物PLFAs與PAHs之間的關(guān)系(圖5).由圖5可知,從區(qū)域上分析,區(qū)域1和區(qū)域3的差異較小,而與區(qū)域2的差異較大.區(qū)域1在RDA1上比較分散,正負(fù)半軸均有分布,而區(qū)域2集中在RDA1的正半軸,區(qū)域 3分布在 RDA1的負(fù)半軸.從區(qū)域和PAHs的關(guān)系來(lái)看,區(qū)域2與絕大多數(shù)PAHs成正相關(guān),且與FLU相關(guān)性最高,只與BPE和PRY成負(fù)相關(guān),這與檢測(cè)出區(qū)域2中PAHs濃度最高相一致.區(qū)域1與PAHs相關(guān)性最小.從土壤微生物的PLFAs與PAHs的關(guān)系來(lái)看,細(xì)菌PLFAs總濃度與絕大多數(shù)PAHs有正相關(guān)性,與FLU呈顯著正相關(guān)性;而真菌PLFAs總濃度與FLT、ACE、ANT和 ACY呈正相關(guān)性且相關(guān)性較大,而與其他PAHs相關(guān)性較小;放線菌 PLFAs總濃度只與PYR和 BPE呈正相關(guān)性且相關(guān)性較小,與其余PAHs均成負(fù)相關(guān)性.從土壤微生物的PLFAs與區(qū)域來(lái)看,區(qū)域2與細(xì)菌PLFAs總濃度呈顯著正相關(guān)性,區(qū)域3與放線菌PLFAs總濃度呈顯著正相關(guān)性.總的來(lái)說(shuō),區(qū)域2中的細(xì)菌受到PAHs的影響最大,其次是真菌.

圖5 區(qū)域與環(huán)境因子的冗余分析Fig.5 Redundancy analysis of regional and environmental factors

2.5 DGGE圖譜分析

對(duì)3個(gè)區(qū)域9個(gè)樣品的PCR擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行DGGE分析(圖6).從圖6可見(jiàn),3個(gè)區(qū)域中總條帶數(shù)為區(qū)域2＞區(qū)域3＞區(qū)域1,結(jié)合區(qū)域中PAHs含量發(fā)現(xiàn),較高的 PAHs有利于土壤微生物多樣性提高.萬(wàn)春黎等[15]研究石油污染土壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)特征時(shí)發(fā)現(xiàn),未受石油污染的土樣中,能檢測(cè)到的微生物群落條帶較少,這與本文的研究結(jié)果一致.不同區(qū)域土樣分離出來(lái)的條帶不一樣,其中條帶 2、5、9、10、22、26、27、28、29、30和31為3個(gè)區(qū)域共有條帶,而條帶3和7是受PAHs污染相對(duì)較嚴(yán)重的區(qū)域2所特有條帶. 這可能由于土壤中細(xì)菌能利用 PAHs作為其碳源,且許多細(xì)菌開(kāi)始降解 PAHs,隨著時(shí)間的推移,逐漸成為該區(qū)域土壤中的優(yōu)勢(shì)菌.因此條帶 3和 7可能對(duì)應(yīng)的是土壤中PAHs的高效降解菌株.

2.6 桑園土壤微生物群落多樣性指數(shù)分析

多樣性指數(shù)Shannon指數(shù)(H)、Shannon均勻度(E)和Simpson優(yōu)勢(shì)度(D)是從不同角度反映土壤微生物群落結(jié)構(gòu)特征的度量值,它們可以反映群落類型的不同,群落結(jié)構(gòu)的差異,群落演替的動(dòng)態(tài)變化[16].根據(jù)DGGE圖譜,分別計(jì)算Shannon指數(shù)、Shannon均勻度和Simpson指數(shù)(表2).

圖6 不同土壤樣品的DGGE圖譜Fig.6 DGGE fingerprint of microbial communities of different soil samples

表2 桑園土壤微生物群落多樣性指數(shù)Table 2 Diversity index of microbial community in mulberry orchard soil

由表2可知,多樣性指數(shù)H和均勻度E為區(qū)域3＞區(qū)域2＞區(qū)域1,而優(yōu)勢(shì)度D為區(qū)域2＞區(qū)域3＞區(qū)域1.這可能由于長(zhǎng)期受PAHs污染的情況下,污染程度相對(duì)較低的區(qū)域3中,其土壤中細(xì)菌更適應(yīng)該種生態(tài)條件,從而導(dǎo)致種群數(shù)量相對(duì)較高,而PAHs污染相對(duì)較嚴(yán)重的區(qū)域2,其土壤中細(xì)菌利用PAHs作為碳源,隨著時(shí)間的推移,許多細(xì)菌開(kāi)始逐漸降解 PAHs,繁殖并成為該區(qū)域的優(yōu)勢(shì)菌種,因此區(qū)域2種群優(yōu)勢(shì)度較高.當(dāng)然,區(qū)域2種群優(yōu)勢(shì)度較高,也可能和區(qū)域2土壤氮素較高有關(guān).Shannon均勻度表明PAHs對(duì)土壤微生物的均勻度影響差異不顯著.朱艷華等[17]研究指出低濃度原油增加了微生物生物量,而高濃度產(chǎn)生抑制作用,原油污染存在中等濃度效應(yīng);高濃度原油污染土壤“優(yōu)勢(shì)群體”豐富度較高,即群落區(qū)域單一化.而原油中含有豐富的 PAHs,其研究結(jié)果與本研究一致.

2.7 DGGE圖譜的主成分分析

主成分分析可比較微生物群落種群多樣性差異的大小,根據(jù)DGGE圖譜,對(duì)不同區(qū)域的土壤微生物類群進(jìn)行主成分分析,得到 2個(gè)主成分PC1和 PC2,它們分別解釋了總變異的61.6%和25.9%(圖7).

圖7 DGGE圖譜的主成分分析Fig.7 Principal components analysis of DGGE profiles

由圖7可看出,區(qū)域2和區(qū)域3分布在PC1的負(fù)方向,區(qū)域 1在 PC1的正負(fù)方向均有分布;區(qū)域2分布在PC2的正方向,而區(qū)域1和區(qū)域3分布在PC2的負(fù)方向.區(qū)域3在PC1上的得分值最低,其次為區(qū)域2,且兩區(qū)域的得分值較接近,而區(qū)域1在PC1上的得分值較高且有很好的分離.總體來(lái)看,PAHs污染程度不同的區(qū)域其土壤微生物DGGE條帶有較大差異.

3 結(jié)論

3.1 在不同程度的PAHs污染下,3個(gè)區(qū)域土壤的微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化,不同區(qū)域土壤微生物的PLFAs可根據(jù)不同特征分成3個(gè)大類群.

3.2 PAHs污染能顯著改變土壤中細(xì)菌的結(jié)構(gòu)多樣性,區(qū)域 2中細(xì)菌(革蘭氏陽(yáng)性菌)和真菌含量較高.DGGE圖譜表明3和7是區(qū)域2特有條帶,可能是降解PAHs的優(yōu)勢(shì)菌種.

3.3 多樣性指數(shù)分析表明, PAHs污染存在中等濃度效應(yīng), 細(xì)菌能利用PAHs作為碳源,并逐漸降解PAHs,形成優(yōu)勢(shì)種群.

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Effect of PAHs pollution on microbial structure and population diversity of mulberry orchard soil.

JIANG Rui-ling, YANG Tong-yi, TANG Yu-bin*, CHEN Fang-yan (School of Biology and Chemical Engineering, Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212018, China). China Environmental Science, 2012,32(9)：1655～1661

Phospholipid fatty acids (PLFAs) analysis method and PCR-denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) technology were used to investigate microbial structure and population diversity of the soil sampled from the three areas of the mulberry orchard, which was contaminated by polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). The results of PLFAs analysis showed that total PLFA biomass of the microbes in area 2 was the highest, most of which were the bacteria and fungi. Clustering analysis of soil microbes revealed that the PLFAs were mainly divided into three groups. Redundancy analysis demonstrated that PAHs pollution degree had a certain effect on soil microbial community structure. DGGE fingerprint analysis showed that there were more electrophoresis bands in the areas with higher PAHs contamination, and the difference of Shannon index and Simpson dominance degree were significant among three areas. Population dominance degree of the soil in area 2 was the highest. Principal components analysis of DGGE profiles indicated that there were significant differences in population structure of the microbes in different area.

mulberry field soil；microbial diversity；PAHs；PLFAs；PCR-DGGE

2012-02-06

江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(BK2009726);江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(CXZZ11_0274)

* 責(zé)任作者, 教授, ybbill@163.com

X171.5, S154.36

A

1000-6923(2012)09-1655-07

姜睿玲(1986-),女,黑龍江青岡縣人,江蘇科技大學(xué)碩士研究生,主要從事環(huán)境微生物及其生態(tài)學(xué)研究.發(fā)表論文3篇.