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摘要：本实验通过qPCR和构建克隆文库的方法研究了两种免耕稻田不同发生层土壤中固碳细菌coxL基因的数量和多样性。定量PCR结果表明，coxL基因拷贝量随着土壤剖面深度的增大呈现先下降后上升的趋势，耕作层土壤coxL基因拷贝数为4.10~5.79×108 拷贝•每克干土；犁底层为0.42~0.73×108 拷贝•每克干土；渗育层为0.73~1.92×108 拷贝•每克干土。coxL基因系统发育分析表明，Bradyrhizobium为FG和TF两种水稻土中CO氧化细菌的绝对优势类群，在耕作层和犁底层的分布比例最高，占比分别为23.3%~48.1%、24.1%~42.9%，在渗育层的分布有所降低，所占比例为6.7%~15.4%。可以发现，免耕水稻土存在较高数量的CO氧化细菌，Bradyrhizobium在农田土壤碳素循环方面可能具有重要作用。30498
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毕业论文关键词：CO2；固碳细菌；稻田土壤；剖面分布；coxL基因
Advances in the study of coxL gene persity of soil CO oxidizing bacteria
Abstract：In this study, the number and persity of carbon-fixing bacteria coxL gene in different soil layers of two no-tillage fields were studied by qPCR and the method of constructing clone library. The results of quantitative PCR showed that the copy number of coxL gene decreased first and then increased with the increase of soil depth. The copy number of soil coxL gene was 4.10 ~ 5.79 × 108 copies • g-1 dry soil in plough layer; the plow pan was 0.42 ~ 0.73 × 108 copies • g-1 dry soil; the percogenic horizon is 0.73 ~ 1.92 × 108 copies • g-1 dry soil. The phylogenetic analysis of the coxL gene showed that Bradyrhizobium was the absolute dominant group of CO oxidizing bacteria in FG and TF, and the distribution ratio was 23.3% ~ 48.1%, 24.1% ~ 42.9%%, In the percogenic horizon of the distribution has decreased, the proportion is 6.7% to 15.4%. Therefore, there is a high amount of CO-oxidized bacteria in the no-till paddy soil, and Bradyrhizobium may play an important role in the soil carbon cycling.
Key words: CO2；carbon fixation bacteria；paddy soil；profile distribution；coxL gene
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
1 材料与方法 2
1.1 实验材料 2
1.2 土壤微生物总DNA提取 2
1.3 coxL基因荧光定量标准品制备 3
1.3.1 目的基因扩增 3
1.3.2 目的基因连接质粒 4
1.3.3 质粒提取及拷贝数计算 5
1.4 coxL基因克隆文库的构建 5
1.5 coxL基因克隆文库的分析 6
2 结果与分析 6
2.1 coxL基因的PCR扩增结果 6
2.2 coxL基因在土壤不同剖面层数量分布 7
2.3 coxL基因在不同剖面层的分布的多样性和群落结构分析 8
2.4 coxL基因群落结构、分布及系统发育分析 9
3 讨论 11
致谢 12
参考文献 12
稻田土壤CO氧化细菌coxL基因多样性研究
CO2是造成 “温室效应”和全球变暖现象的主要气体，缓解CO2在大气中的含量是解决温室效应的有效途径。目前，固定CO2的方法主要有化学固碳、物理固碳和生物固碳三种方法，其中生物固碳是最经济且环保的方式。生物固碳包括微生物固碳和植物固碳两种方式，微生物以其较强地对环境的适应性成为现在固碳方面研究的热点。稻田土壤作为陆地土壤生态系统重要的碳库之一，也承载着陆地生态系统的固定CO2的功能，据统计，农田土壤可以消耗全球20%的CO2的量[1]，可见其碳库具有很大的活性和固碳的潜力，存在于土壤的微生物使农田土壤具有很强的固碳能力。一部分CO2固碳微生物采用的乙酰辅酶A固碳途径比复杂的卡尔文循环更经济快捷，而且考虑到一氧化碳氧化细菌中的一些成员可通过乙酰辅酶A途径固定二氧化碳，对稻田土壤中的一氧化碳氧化细菌的组成、分布及其生态功能的研究也为能稻田固碳功能方面提供新的研究方向。