红树林根际土壤固氮细菌和功能基因nifH的多样性研究的任务书.docx

红树林根际土壤固氮细菌和功能基因nifH的多样性研究的任务书
任务书
一、研究背景和意义
红树林是世界上特有的生态系统之一，其土壤中存在着大量的固氮细菌，这些固氮细菌可以将空气中的氮气转化为植物可以利用的氨态氮。这是红树林生态系统中氮循环的重要途径之一。同时，固氮细菌和其中的功能基因nifH的多样性研究也对于了解红树林生态系统的稳定性、功能和演化能力具有重要意义。因此本研究旨在开展红树林根际土壤细菌和功能基因nifH的多样性研究，为深入探讨红树林生态系统的微生物群落结构和功能基因特征提供科学依据。
二、研究内容和方法
1.样品采集：在南海岸的红树林地带选择不同种类的红树植物，分别采集其根际土壤样品。采集样品时需注意不同种类根际土壤的深度和位置，以获得全面而有代表性的样品。每个样品重复采集3次以上，并将多次采集的样品混合为同一样品。收集格式和样品处理方法按照已有的相关规范和方法完成。
2.DNA提取和PCR扩增：将样品中的DNA提取出来后，使用nifH基因中的通用引物进行PCR扩增工作，以获取到nifH的DNA序列。每个样品重复进行3次PCR扩增，以获得稳定可靠的结果。PCR扩增的条件和操作方法仍以已有的方法为基准。
3.文库构建和测序：将PCR扩增获得的nifH基因进行文库构建，并使用高通量测序技术对文库进行测序。保证样品的数量和质量，避免因存储或样品处理造成的差异。
4.生物信息学分析：获得测序数据后，首先进行序列质控和去除低质量序列，并进行同源性聚类分析，以获取不同样品中的nifH序列类型和多样性。然后使用不同软件和分析工具，进行几个方向的分析和处理，例如物种分析、功能基因预测、进化树构建等。
三、研究目标和意义
1.建立红树林根际土壤细菌和功能基因nifH的多样性信息库。该信息库可以为红树林生态系统微生物资源的利用和管理提供科学依据。另外，对新物种的发现和描述也为学界的微生物多样性研究提供了新的样本资源。
2.分析红树林根际土壤固氮微生物群落的多样性和分布规律。为研究红树林的氮循环机制和物质循环提供科学依据，并可以为环境类微生物多样性研究提供借鉴和启示。
3.探究红树林根际土壤固氮微生物的功能基因nifH的功能和进化。可以为生物固氮的机理研究提供参考和借鉴。
四、预期成果和时间安排
1.完成所有样品的采集和实验操作，获得nifH的DNA序列，至少获得30个样品的nifH序列类型和多样性。
时间：2个月
2.完成测序数据的处理和分析工作，建立红树林根际土壤细菌和功能基因nifH的多样性信息库。
时间：2个月
3.发表至少1篇相关的科研论文，并向学术界和公众介绍研究结果。
时间：3个月
五、研究经费和支持
本次研究由学校提供经费支持，包括实验室用品、材料和设备的费用、以及参与研究的工作人员的工资和福利待遇。同时，本研究组将尽最大努力寻找各方面的支持，包括学术交流、合作研究和实验室共享等方面，以推进研究工作的顺利开展。