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湖泊水华期间细菌群落结构分析及附生菌定殖研究
随着城市化进程的加速，水体污染日益严重，水华成为了频繁发生的现象。水华是指水体中某种藻类过度繁殖，引发水质污染和低氧事件。这不仅影响着水生态系统的可持续发展，也严重损害了人类的健康和生产生活。因此，研究湖泊水华期间细菌群落结构和附生菌定殖规律，对防治水华具有重要的意义。
一、细菌群落结构分析
1.样品采集和处理
本研究选择了某城市的一个湖泊作为研究对象，当湖泊发生水华现象时，我们在浓度较高的水域、水华边缘和水华周围的非水华区域采集表层水样品，一共采集了10个样品。样品通过快速过滤后，将滤膜用无菌剪刀剪成小块，放入EP管中。随后，样品以液氮冷冻保存。
2.基本理化参数测量
在实验前，我们通过现场调查和采样，记录了湖泊水温、pH、溶解氧、总磷和总氮等参数，以便后续分析。
3.细菌DNA提取和PCR扩增
实验采用菌落聚合酶链式反应（PCR）技术检测DNA。在提取细菌基因组DNA时，我们采用CTAB法对样品中的细菌DNA进行提取。提取得到的DNA经1070bp16SrDNA通用引物进行PCR扩增，PCR反应体系为25μl，其中包括：10×PCR缓冲液2.5μl、dNTPs混合溶液0.5μl、16SrDNA通用引物1μl、TaqDNA聚合酶0.2μl、模板DNA2ul，其中去除模板DNA的对照组中加入H2O。PCR程序：95℃预变性1min，94℃变性30s，58℃退火45s，72℃延伸1.5min，共35个循环；72℃终延伸5min，4℃保存。
4.DGGE成像分析
PCR扩增后，我们采用denaturinggradientgelelectrophoresis(DGGE)技术对PCR产物进行分析。我们使用Dcode交叉电泳系统，将PCR产物加载到5%聚丙烯胶堆中，用含40%-70%的脱氧鸟嘌呤鸟嘌呤糖的梯度胶进行电泳。随后，将电泳得到的胶进行染色和测量。
5.细菌多样性分析
我们首先计算每个样品的贡献度和优势度，以评估细菌多样性情况。然后，我们使用Mothur1.30.2进行OTUs（操作分类单元）的聚类分析和Chao1、Shannon等指标的计算，分析样品中的菌群数目和物种多样性。
6.结果分析
通过实验，我们得到了10个水样的DGGE带，通过聚类分析，形成了不同的菌群，其中以α-类蛋白杆菌、嗜酸性螺旋菌和鞭毛菌为主，占到了总菌群的99%以上。通过多样性分析，我们发现，水华区域的细菌数量和优势度明显高于其他水域（如平原水域）。
二、附生菌定殖研究
1.样品采集和处理
我们在水华区、非水华区、宁静水域和湖泊底泥中采集了不同类型的监测样品，抽滤到0.45μm聚醚砜膜上，用甲醇进行冷冻保存，并在实验中进行操作。
2.扫描电镜观察
通过扫描电镜观察，我们在样品表面和底泥上发现有许多细胞具备附着功能。同时，我们也看到了一些原生动物和藻类上附着的微生物。
3.微生物定量和质量PCR定量
我们通过PCR检测和微生物计数法定量样品中微生物数目。结果显示，水华区的微生物数量明显高于其他区域；而底泥中的微生物数量明显低于水样。
4.附生菌定性分析
我们从样品中分离出了一定数量的细菌，并进行了身份鉴定。我们通过序列比对的方式，将16srDNA序列匹配到数据库中，最后确定了细菌的有效分类。
5.结果分析
此次实验数据表明，附生菌对湖泊生态系统有着重要影响。在水华期间，水体中微生物数量明显增加，而底泥中附生菌数量下降。同时，本研究也证明了许多附生菌都能对藻类和有害菌起到重要作用，具有生态能力。
结语
本研究通过细菌群落结构分析和附生菌定殖研究，揭示了湖泊内微生物的分布、变化及其对水华的影响。提供有价值的信息，为水体污染和生态修复提供了新的思路。