| 摘要 | 第9-11页 |
| ABSTRACT | 第11-13页 |
| 符号及缩略语 | 第14-15页 |
| 第一章 文献综述 | 第15-29页 |
| 第一节 矿物和土壤微生物多样性及研究进展 | 第15-19页 |
| 1 矿物和土壤微生物多样性的研究内容及意义 | 第15-16页 |
| 2 微生物多样性的研究方法 | 第16-19页 |
| 2.1 微生物平板计数法 | 第16页 |
| 2.2 Biolog微平板分析法 | 第16页 |
| 2.3 脂肪酸分析法 | 第16-17页 |
| 2.4 分子生物学方法 | 第17-19页 |
| 第二节 矿物与微生物相互作用过程中细菌吸附的意义 | 第19-27页 |
| 1 矿物风化细菌的研究意义以及进展 | 第19-22页 |
| 1.1 矿物风化作用的类型 | 第20-21页 |
| 1.2 细菌风化矿物作用机理的研究进展 | 第21-22页 |
| 2 风化过程中细菌吸附在矿物表面的现象及意义 | 第22-27页 |
| 2.1 细菌吸附的现象及过程 | 第23-24页 |
| 2.2 细菌吸附的机制 | 第24-26页 |
| 2.3 转录组测序技术在微生物功能研究中的应用 | 第26-27页 |
| 第三节 本课题研究的目的与意义 | 第27-29页 |
| 1 研究目的 | 第27-28页 |
| 1.1 凝灰岩细菌种群结构多样性、代谢多样性及其影响因素研究 | 第27页 |
| 1.2 Rhizobium sp.S41的吸附特性对其风化矿物的影响 | 第27-28页 |
| 2 研究意义 | 第28-29页 |
| 第二章 凝灰岩细菌多样性及其影响因素的研究 | 第29-57页 |
| 第一节 凝灰岩和土壤细菌种群结构及其影响因素的研究 | 第29-47页 |
| 1 材料 | 第29-30页 |
| 1.1 矿物样品采集 | 第29页 |
| 1.2 仪器设备及试剂 | 第29-30页 |
| 2 实验方法 | 第30-33页 |
| 2.1 样品理化性质分析 | 第30页 |
| 2.2 样品的矿物组分分析 | 第30页 |
| 2.3 样品中细菌总DNA提取 | 第30-31页 |
| 2.4 细菌16S rRNA V3-V4区基因PCR扩增及高通量测序 | 第31页 |
| 2.5 数据分析 | 第31-33页 |
| 3 结果与分析 | 第33-44页 |
| 3.1 样品理化因子分析 | 第33-34页 |
| 3.2 样品矿物组成及次生矿物组成分析 | 第34页 |
| 3.3 不同风化程度凝灰岩和土壤细菌种群结构分析 | 第34-40页 |
| 3.4 环境因子对不同样品中细菌种群结构的影响 | 第40-44页 |
| 4 讨论 | 第44-47页 |
| 4.1 Illumina Miseq高通量测序技术在研究微生物种群多样性中的优势 | 第44-45页 |
| 4.2 凝灰岩和土壤细菌种群结构的分布 | 第45-46页 |
| 4.3 环境因子与细菌种群结构的关系 | 第46-47页 |
| 第二节 凝灰岩和土壤中微生物代谢多样性的研究 | 第47-57页 |
| 1 材料 | 第47页 |
| 2 试验方法 | 第47-48页 |
| 2.1 BIOLOG ECO板介绍 | 第47页 |
| 2.2 微生物的提取、稀释和培养 | 第47页 |
| 2.3 数据分析 | 第47-48页 |
| 3 结果分析 | 第48-54页 |
| 3.1 AWCD和香农多样性指数分析 | 第48-50页 |
| 3.2 凝灰岩和土壤样品微生物对底物利用程度的分析 | 第50-51页 |
| 3.3 凝灰岩和土壤样品中微生物对碳源利用的主成分分析 | 第51-54页 |
| 3.4 凝灰岩和土壤中微生物碳源利用特征与环境因子的相关性 | 第54页 |
| 4 讨论 | 第54-57页 |
| 第三章 凝灰岩和土壤中矿物风化细菌种群分布及其风化效应的研究 | 第57-91页 |
| 第一节 矿物风化细菌的分离纯化及其风化特性 | 第57-74页 |
| 1 材料 | 第57-58页 |
| 1.1 采集样品 | 第57页 |
| 1.2 培养基及试剂 | 第57-58页 |
| 1.3 摇瓶试验供试矿物 | 第58页 |
| 2 试验方法 | 第58-61页 |
| 2.1 细菌计数及菌株的分离、纯化和保存 | 第58页 |
| 2.2 矿物风化细菌生物学特性的研究 | 第58-59页 |
| 2.3 摇瓶条件下供试菌株对凝灰岩的风化作用 | 第59页 |
| 2.4 矿物风化细菌的遗传多样性分析 | 第59-60页 |
| 2.5 高效矿物风化细菌溶解凝灰岩的动态研究 | 第60-61页 |
| 3 结果与分析 | 第61-72页 |
| 3.1 样品中的细菌数量 | 第61页 |
| 3.2 细菌的生物学特性 | 第61-62页 |
| 3.3 供试菌株在振荡条件下对凝灰岩的风化作用 | 第62-66页 |
| 3.4 矿物风化细菌的种群结构分析 | 第66-70页 |
| 3.5 高效风化细菌溶解凝灰岩过程中的元素变化 | 第70页 |
| 3.6 供试菌株的风化能力与种群的关系比较 | 第70-72页 |
| 4 讨论 | 第72-74页 |
| 4.1 凝灰岩和土壤中矿物风化细菌的种群分布 | 第72页 |
| 4.2 凝灰岩和土壤矿物风化细菌对凝灰岩的风化效果 | 第72-74页 |
| 第二节 矿物风化细菌G19的分类地位研究 | 第74-91页 |
| 1 材料 | 第75页 |
| 1.1 菌株 | 第75页 |
| 1.2 培养基及试剂 | 第75页 |
| 2 方法 | 第75-81页 |
| 2.1 菌株形态观察及生理生化性状 | 第75-76页 |
| 2.2 API鉴定系统分析 | 第76页 |
| 2.3 菌体呼吸醌类型分析 | 第76-77页 |
| 2.4 菌体细胞脂肪酸成分分析 | 第77-78页 |
| 2.5 菌体极性酯类成分分析 | 第78页 |
| 2.6 菌体16S rRNA基因序列分析 | 第78-79页 |
| 2.7 菌体16S rpoB和gyrB基因序列分析 | 第79页 |
| 2.8 菌体DNA G+C mol%含量分析 | 第79-80页 |
| 2.9 DNA-DNA同源性分析 | 第80-81页 |
| 3 结果与分析 | 第81-91页 |
| 3.1 菌株G19的菌体形态和生理生化特性 | 第81页 |
| 3.2 API鉴定系统 | 第81-83页 |
| 3.3 菌株呼吸醌类型分析 | 第83页 |
| 3.4 菌株脂肪酸成分分析 | 第83-84页 |
| 3.5 菌株极性酯类型分析 | 第84-85页 |
| 3.6 菌体16S rRNA基因序列分析 | 第85-86页 |
| 3.7 菌株rpoB和gyrB基因序列分析 | 第86-88页 |
| 3.8 菌体DNA G+C mol%含量分析 | 第88页 |
| 3.9 DNA-DNA同源性分析 | 第88-91页 |
| 第四章 高效风化细菌Rhizobium sp.S41在矿物表面的吸附对其矿物溶解能力的影响 | 第91-133页 |
| 第一节 具有吸附能力的高效风化细菌的筛选 | 第91-96页 |
| 1 材料 | 第91-92页 |
| 1.1 菌株 | 第91页 |
| 1.2 培养基及试剂 | 第91-92页 |
| 1.3 供试矿物 | 第92页 |
| 2 试验方法 | 第92页 |
| 2.1 菌株的培养条件 | 第92页 |
| 2.2 供试菌株风化效果的测定 | 第92页 |
| 3 结果与分析 | 第92-95页 |
| 3.1 高效风化菌株在不同培养条件下溶解黑云母效果的比较 | 第92-93页 |
| 3.2 高效风化菌株在不同条件下溶解钾长石效果的比较 | 第93-95页 |
| 4 讨论 | 第95-96页 |
| 第二节 Rhizobium sp.S41吸附能力降低突变菌株的构建及其风化矿物能力的研究 | 第96-119页 |
| 1 材料 | 第96-97页 |
| 1.1 菌株和质粒 | 第96页 |
| 1.2 仪器设备和试剂 | 第96-97页 |
| 2 试验方法 | 第97-105页 |
| 2.1 菌株S41基因组草图测序 | 第97-101页 |
| 2.2 突变菌株的构建 | 第101-103页 |
| 2.3 摇瓶条件下突变菌株与野生菌株风化能力的比较 | 第103-105页 |
| 3 结果与分析 | 第105-117页 |
| 3.1 目的基因的筛选与确定 | 第105-106页 |
| 3.2 吸附能力减弱的突变菌株的获得 | 第106-107页 |
| 3.3 摇瓶条件下突变菌株与野生菌株风化矿物能力的比较 | 第107-111页 |
| 3.4 突变菌株S41-07与野生菌株S41在矿物风化过程中的动态变化 | 第111-117页 |
| 4 讨论 | 第117-119页 |
| 4.1 吸附相关基因的筛选 | 第117-118页 |
| 4.2 突变菌株与野生菌株风化矿物能力的比较 | 第118-119页 |
| 第三节 Rhizobium sp.S41的吸附对其矿物风化过程的基因调控 | 第119-133页 |
| 1 供试菌株 | 第119页 |
| 2 试验方法 | 第119-121页 |
| 2.1 细菌总RNA提取及检测 | 第119页 |
| 2.2 RNA文库构建及质量检测 | 第119-120页 |
| 2.3 转录组测序 | 第120页 |
| 2.4 生物信息学分析 | 第120-121页 |
| 3 结果与分析 | 第121-131页 |
| 3.1 RNA提取及质量检测结果 | 第121-122页 |
| 3.2 基因表达情况 | 第122-123页 |
| 3.3 新基因的分析 | 第123-124页 |
| 3.4 野生型与突变株在风化过程中的基因表达调控比较 | 第124-131页 |
| 3.5 Rhizobium sp.S41在矿物风化过程中基因表达调控 | 第131页 |
| 4 讨论 | 第131-133页 |
| 全文总结及展望 | 第133-135页 |
| 本文创新之处 | 第135-137页 |
| 参考文献 | 第137-149页 |
| 附录 | 第149-165页 |
| 攻读博士学位期间发表论文 | 第165-167页 |
| 致谢 | 第167页 |
