２０１４年４月 绿色科技 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｒｅｅｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 第４期 分子生物学技术在水环境微生物研究中的应用 李博伟，郦和生 （中国石油化工股份有限公司北京北化院燕山分院，北京１０２５００） 摘要：简述了核酸杂交技术、聚合酶链式反应（ＰＣＲ）扩增技术、分子指纹技术和克隆基因文库技术４种分子 生物学技术，综述了４种技术在海洋、湖泊 河流和其它水生态系统中微生物多样性的研究进展，研究内容 大致可分为三个方向：一是人类活动对水环境微生物多样性的影响；二是种群结构和污染之间的规律；三 是菌株的筛选和利用，使Ａ．４１＇Ｊ可以在水环境保护、治理过程中变得更加高效、有的放矢。 关键词：分子生物学技术；水环境；微生物多样性 中图分类号：ＴＵ５２８．５９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４ ９９４４（２０ｌ４）０４—０２２４ ０３ 生物进行解析。２Ｏ世纪７０年代末至９Ｏ年代初，基于 １ 引言 分子生物学技术为我们研究微生物的多样性、菌种 鉴定和定量分析提供了全新的技术手段，其高速的发展 大大提高了我们对复杂微生物体系的分析能力，使我们 能够在环境体系与微生物之间建立起一种对应关系。 近年来研究人员根据每种技术的特点，在不断完善分析 不同的机理涌现出了大量的分子生物学技术，其中用于 研究水环境微生物种群的技术大致可以分为４类：核酸 杂交技术，聚合酶链式反应（ＰＣＲ）扩增技术，分子指纹 技术和克隆基因文库技术。 核酸杂交技术的发展起源于２Ｏ世纪７Ｏ年代，基于 核酸碱基互补配对的原理，用特异性的探针与待测样品 的ＤＮＡ或ＲＮＡ形成杂交分子的过程。衍生技术： Ｓｏｕｔｈｅｒｎ印迹杂交、Ｎｏｒｔｈｅｒｎ印迹杂交、原位杂交 （ＩＳＨ）、荧光原位杂交（ＦＩＳＨ）、芯片技术等。 ＰＣＲ扩增技术的发展起源于２０世纪８０年代末，其 方法的基础上努力降低其分析局限性，使分子生物学技 术在水环境微生物多样性研究中的应用领域取得了巨 大的进步。微生物作为生态系统中的分解者，在水体修 复和自净过程中的作用极为关键，但同时，当环境恶化 时我们也可以看到水华、赤潮等现象背后微生物在从中 原理为基于目标基因设计一对引物，以目标基因为模板 精确地扩增核酸序列。ＰＣＲ扩增技术的发明对分子生 物学技术产生了重大影响，１９９３年Ｋａｒｙ Ｍｕｌｌｉｓ因在该 作祟，由此可见，微生物在环境保持和治理过程中存在 两面性，人们赖以生存的水环境与微生物之间存在着微 妙的关系，相互依存互相影响。本文综述了近年来应用 于各种水环境下微生物多样性的分子生物技术，通过研 领域做出的巨大贡献曾获得了当年的诺贝尔化学奖，随 后ＰＣＲ衍生技术大量出现，包括：定量／实时ＰＣＲ（Ｑ／ 究人们可以在水环境保护、治理过程中变得更加高效、 有的放矢。 ＲＴ—ＰＣＲ）、巢式ＰＣＲ、逆转录ＰＣＲ、多重ＰＣＲ、通用引 物ＰＣＲ、竞争ＰＣＲ等。 分子指纹技术的产生基于ＰＣＲ扩增技术，是目前 应用于水环境微生物研究的最流行的分析方法，其原理 为将代表微生物群落结构的核酸分子进行各种形式的 凝胶电泳，从而将代表微生物群落中各种不同种群的核 酸分子区分开。包括：随机引物ＤＮＡ多态性扩增 （ＲＡＰＤ）、扩增ｒＤＮＡ性酶切片段分析（， ＡＲＤＲＡ） 、２分子生物学技术 分子生物学是研究细胞的物理、化学的性质和变化 以及这些性质和变化与生命现象之间关系的学科，利用 遗传信息的传递，基因的结构、复制、转录、翻译、表达调 控和表达产物的生理功能，以及细胞信号的转导等对微 收稿日期：２Ｏｌ４一Ｏ２ ２８ 作者简介：李博伟（１９８２），男，黑龙江齐齐哈尔人，工程师，主要从事污水及工业水处理研究。 Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｎｏｉｓｅ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎ Ｄａｌｉａｎ Ｃｉｔｙ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｌｉｕ Ｗｅｉｗｅｉ （Ｄａｌｉａｎ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ０ ’Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｄａｌｉａｎ １１６０２３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｎｏｉｓｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ Ｄａｌｉａｎ Ｃｉｔｙ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａ１ ｎｏｉｓｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎ Ｄａｌｉａｎ ｃｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ａｎｄ ｐｕｔｓ｛ｏｒｗａｒｄ ｓｏｍｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｄａｌｉａｎ；ｎｏｉｓｅ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ；ｃｏｎｔｒｏ１ ｍｅａｓｕｒｅｓ ２２４ 李博伟，等：分子生物学技术在水环境微生物研究中的应用 环境与安全 单链构象多态性分析（ＳＳＣＰ）、梯度凝胶电泳技术 （ＤＧＧＥ／ＴＧＧＥ）、核糖体基因间隙分析（ＲＩＳＡ）、性 长度多态性分析（ＲＦＬＰ）等技术。 克隆基因文库为汇集着基因组所有ＤＮＡ序列的 重组体ＤＮＡ群体，可以提供精确的微生物分类信息， 常用于菌种鉴定，但建库过程费时费力。 ３水环境中微生物多样性的研究 ３．１ 海洋中微生物种群结构的研究 研究内容大致可分为三个方向：一是人类活动特别 是养殖业对海洋微生物多样性的影响；二是赤潮时种群 结构的变化；三是海洋菌株的利用。 海洋是地球上最大的天然水体生态系统，已越来越 受到人类活动的影响，宋志刚 等以中国东海海洋微生 物为研究对象，通过ＰＣＲ—ＡＲＤＲＡ技术进行多样性分 析，研究发现东海海洋微生物无论是菌种还是菌株层面 都具有较高的多样性，微生物种类和数量繁多。随着人 类海水养殖规模的扩大、污水排放量的增加及旅游产业 的发展，海洋尤其是近海沿岸所承受的环境压力逐年增 加，人类活动引发的污染直接导致了周边海洋环境 中微生物结构和种群的变化，其中养殖业带来的富营养 化作用明显。李佳霖等 采用Ｔ—ＲＦＬＰ和ＤＧＧＥ技 术对大连长山群岛海岸潮间带沉积物中的微生物群落 结构进行分析，并通过１６Ｓ ｒＲＮＡ克隆文库解析微生物 群落结构，研究表明，地理位置相近的旅游区与养殖区 沉积物中微生物种群结构差异显著，养殖区的微生物群 落结构、丰度、香农指数和均匀度均较高，优势微生物为 变性细菌、浮霉菌、拟杆菌、放线菌等多个功能类群，其 中的红细菌目以及共生的浮霉菌和拟杆菌与赤潮发生 直接关联。 由于赤潮、水华等环境恶性事件频发使得人们对海 洋微生物的研究越发重视，Ｉ ａｕｒａ Ｂ．Ｆａｎｄｉｎｏ等 曾通 过ＤＧＧＥ和１６Ｓ ｒＤＮＡ测序技术在南加利福尼亚沿岸 发生甲藻水华期间对微生物种群结构的变化进行了研 究，研究表明，微生物的种群组成和代谢与海洋中的富 营养化状态变化紧密相连，水华中游离与附着菌群存在 显著不同，游离细菌占细菌总数的９０ 以上，１６Ｓ ｒＤＮＡ克隆分析的２４个结果中７种为类Ｃｙｔｏｐｈａｇａ菌 属，６种属于变形菌门 亚纲，５种属于变形菌门７亚 纲，其中一些类Ｃｙｔｏｐｈａｇａ菌属在降解海水中高分子有 机物的过程中发挥了重要作用。 海洋中有大量的特殊微生物未为人类熟知，蕴藏着 巨大的生物资源，海洋微生物的研究将为开发利用海洋 微生物资源提供重要的参考依据。信艳娟等 采集大 连湾原油污染海域的海水、海泥和海绵样品，以原油作 为唯一碳源分离培养，经１６Ｓ ｒＲＮＡ克隆文库分析，共 获得２２个属的５Ｏ株菌，其中４５株具有石油降解性能。 近年来新一代的基于大规模ＤＮＡ序列的方法—— ＧｅｏＣｈｉｐ被广泛应用于海洋微生物群落结构、功能以及 微生物群落在生态系统中发挥的功能等研究中 ］。 ３．２河流中微生物种群结构的研究 河流沿岸是人类活动最密集的地区之一，对人 类活动产生的污水排放及其对河流的影响进行了长期 的监控，排污口微生物样本的分析对环境评价具有重要 的指导意义，Ｈｉｄｅｔｏｓｈｉ Ｕｒａｋａｗａ等 对运河市政污水 排放口的沉积物中的氨氧化细菌的丰度和种群结构进 行了研究，分别栗用实时定量ＰＣＲ技术和免疫荧光染 色技术，其克隆分析和酶分析得到了相似的结果， 即在此区域的优势菌种是Ｎｉｔｒｏｓｏｍｏｎａｓ，与其它区域相 比该区域缺乏微生物种群的多样性。在水处理落后地 区，河流极容易受到人类和动物的粪便污染，其中的肠 道病菌会直接威胁人类身体健康，将分子生物技术用于 病原体的检测也是分子生物技术的一项重要作用，与传 统技术相比具有重大优势，Ａｎｏｕｋ Ｍａｒｔｅｌｌｉｎｉ等 首次 采用线粒体ＤＮＡ序列作为标记引物经单ＰＣＲ、多重 ＰＣＲ和套嵌ＰＣＲ分析生活污水、农业径流、养猪场污水 和两条被污染河流中的微生物种群，通过基因标记的识 别可以快速找出粪便污染源。Ｅ．Ｔ．Ｌａｇａｌｌｙ等 发明 了一种包含ＰＣＲ扩增、毛细管电泳分析并集成了电子 控制和荧光检测的便携式装置，并通过该装置实现快速 高效检测大肠杆菌和金黄葡萄球菌。 ３ ３ 湖泊中微生物种群结构的研究 湖泊微生物的多样性研究，有助于人们更为深入地 掌握湖泊微生物的分布特征及其在湖泊生态系统中的 功能与作用，对深入开展湖泊生态环境研究具有重要的 意义。赵兴青等 应用ＰＣＲ—ＤＧＧＥ对南京市玄武湖、 莫愁湖和太湖不同位置不同位点的表层沉积物微生物 群落结构进行研究比较，结果显示同一湖泊不同采样点 ＤＧＧＥ图谱的差异性不大而不同湖泊微生物ＤＧＧＥ条 带数目和位置具有明显差异，罗明等 采用ＡＲＤＲＡ 研究罗布泊嗜盐细菌的群落结构和多样性，Ｈａｌｏｍｏｎａｓ 为优势菌群，Ｃｈｒｏｍｏｈａｌｏｂａｃｔｅｒ、Ｈａｌｏｂａｃｉｌｌｕｓ为次优势 菌群。采用ＥＲＩＣ—ＰＣＲ分析优势菌群Ｈａｌｏｍｏｎａｓ各 菌株的基因组特征，显示出有２１种指纹图谱。研究结 果揭示，罗布泊嗜盐细菌不仅具有丰富的多样性，还蕴 藏着具有地域特点的新菌种资源。湖泊极易受到人类 活动的影响产生富营养化问题，随之出现的水华会严重 影响湖泊的生态功能与水环境质量。刘庆等 在富营 养化严重的滇池、巢湖和太湖各选取４个采样点，采用 １６Ｓ－－２３Ｓ ｒＲＮＡ之间的ＩＴＳ序列作为标记引物，通过 Ｔ—ＲＦＬＰ分析蓝藻种群结构和多样性，发现蓝藻与电 导率、ｐＨ值、总有机碳和正磷酸盐有显著相关性。湖 泊生态系统微生物在有机物代谢特别是氮磷循环中起 着至关重要的作用。 ３．４ 其他类型水体中微生物种群结构的研究 污水伴随着人类活动而产生，其在水环境总量的占 比虽然不大，但其对水环境生态系统的影响却变得越来 越大。众所周知，生物处理是污水处理过程中的关键步 骤，微生物的种群结构多样性与污水处理效果息息相 关。Ｎｉｃｏ Ｂｏｏｎ等 使用ｌ６Ｓ ｒＲＮＡ作引物，结合 ＤＧＧＥ技术和统计学方法分析生活污水、造纸厂等高含 碳的工业废水、食品厂等富含脂类物质的工业废水以及 纺织厂工业废水的活性污泥中微生物菌群结构，该研究 表明，通过ＤＧＧＥ和１６Ｓ ｒＲＮＡ技术不仅可以用于比较 ２２５ ２０１４年４月 绿 色 科技 第４期 微生物群落间的差异同样可以作为一种工具用于改善 污水处理过程中的监测和控制，改进处理不同种类废水 的活性污泥工艺。人工湿地作为一种污水有效净化手 段其微生物多样性的研究正变得越来越深入，Ｂｉｎｇ Ｘｉｅ 等 ” 利用ＳＳＣＰ图谱分析上海梦清园芦苇人Ｔ湿地进 出口微生物的多样性，得出异养菌、硝化细菌和反硝化 细菌各个季节的分布不一，微生物功能群的分布与湿地 中不同营养水平有关。地下水是水环境生态系统中的 一ｄｉｎｏｆｌａｇｅｌｌａｔｅ ｂｌｏｏｍ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ＤＧＧＥ ａｎｄ １６Ｓ ｒＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ［Ｊ］．Ａｑｕａｔｉｃ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｅｃｏｌｏｇｙ，２００１，２３：１１９～１３０． ［４］信艳娟，吴佩春，曹旭鹏，等．大连湾原油降解菌的分离和多样 性分析口］．微生物学通报，２０１３，４０（６）：９７９～９８７． ［５］Ｊｏｎａｔｈａｎ Ｋｅｎｎｅｄｙ，Ｂｕｒｋｈａｒｄｔ Ｆｌｅｍｅｒ，Ｓｔｅｐｈｅｎ Ａ．Ｊａｃｋｓｏｎ， ｅｔａ１．Ｍａｒｉｎｅ Ｍｅｔａｇｅｎｏｍｉｃｓ：Ｎｅｗ Ｔｏｏｌｓ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｓｔｕｄｙ ａｎｄ Ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍａｒｉｎｅ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ［Ｊ］．Ｍａｒｉｎｅ Ｄｒｕｇｓ， ２０１０，８（３）：６０８～６２８． ｒ６］Ｈｉｄｅｔｏｓｈｉ Ｕｒａｋａｗａ，Ｈｉｄｅａｋｉ Ｍａｋｉ，Ｓｕｍｉｋｏ Ｋａｗａｂａｔａ，ｅｔａ１． Ａｂｕｎｄａｎｃｅ ａｎｄ Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ａｍｍｏｎｉａ——Ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ Ｂａｃｔｅｒｉａ Ｔｈａｔ Ｉｎｈａｂｉｔ Ｃａｎａｌ Ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ Ｅｆｆｌｕｅｎｔｓ ｆｒｏｍ 部分，正面临着进一步污染的威胁，田扬捷等 运用 ＲＩＳＡ法对垃圾填埋场地下水生态系统中微生物的空 间异质性进行定量分析，分析表明：细菌群落在空间上 的差异显著大于随时间产生的变化，不同位置和深度的 Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，２００６，７２（１０）：６８４５～６８５０． ｒ７］Ａｎｏｕｋ Ｍａｒｔｅｌｌｉｎｉ，Ｐｉｅｒｒｅ Ｐａｙｍｅｎｔ，Ｒｉｃｈａｒｄ Ｖｉｌｌｅｍｕｒ．Ｕｓｅ ｏｆ ｅｕｋａｒｙｏｔｉｃ ｍｉｔｏｅｈｒｏｎｄｒｉａｌ ＤＮＡ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅ ｈｕｍａｎ，ｂｏｖｉｎｅ， ｐｏｒｃｉｎｅ ａｎｄ ｏｖｉｎｅ ｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎ ｆｅｃａｌｌｙ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｔｅｒ 地下水ＲＩＳＡ图谱存在明显差异，当垃圾渗沥液向地下 环境扩散时，将会获得更多的机会接触到具有对应降解 能力的合适细菌。 ［Ｊ］．Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００５，３９：５４１～５４８． ［８］Ｅ．Ｔ．Ｌａｇａｌｌｙ，Ｊ．Ｒ．Ｓｅｈｅｒｅｒ，Ｒ．Ｇ．Ｂｌａｚｅｊ，ｅｔ ａ１．Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｐａ Ｏｇｅｎ／Ｉｎｆｅｃｔｉｏｕｓ ４ 结语 随着分子生物学技术的不断发展，其在水环境领域 的地位已变得越来越重要。研究表明，将分子生物学的 定量和定性技术结合可以很好地表征微生物群落结构 特征，揭示水体污染状况与特征微生物之间的关系，为 Ｄｉｓｅａｓｅ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００４，７６：３１６２ ～３１７０． ［９］赵兴青，杨柳燕，陈３６１０～３６１６． 灿，等．ＰＣＲ—ＤＧＧＥ技术用于湖泊沉积 物中微生物群落结构多样性研究ＩＪ］．生态学报，２００６，２６（１１）： ［１０］罗 明，韩剑，蒋平安，等．罗布泊地区可培养嗜盐细菌 治理和提高处理效果提供依据；简化分析步骤并将其用 于水体监测领域且与其它监测手段配合使用，可以为水 环境监测提供可靠的技术支持。水环境中微生物种群 结构多样性、生存状态及功能特点信息的获得将大大提 高水环境治理能力，并为制定改善环境、修复水土的发 展决策提供有力的科学依据。 参考文献： ［１］宋志刚，许强芝，鲁心安，等．中国东海海洋微生物种群多样性 初步研究［Ｊ］．微生物学通报，２００６，３３（１）：６３～６７． ［２］李佳霖，王中华，秦松，等．大连长山群岛海岸带沉积物微生 多样性口］．Ｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００９，１７（３）：２８８－－２９５． ［ｎ］刘庆，郭亮，邢鹏，等．富营养化浅水湖泊蓝藻的种群结 构和多样性研究［Ｊ］．农业环境科学学报，２０１２，３１（３）：５７０ ～５７９． ［１２］Ｎｉｃｏ Ｂｏｏｎ，ｗｉｍ Ｄｅ Ｗｉｎｄｔ，Ｗｉｌｌｙ Ｖｅｒｓｔｒａｅｔｅ，ｅｔａ１．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｓｔｅｄ ＰＣＲ ＤＧＧＥ ｗｉｔｈ ｇｒｏｕｐ—ｓｐｅｃｉｆｉｃ １ ６Ｓ ｒＲＮＡ ｐｒｉｍｅｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ ｆｒｏｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．ＦＥＭＳ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ Ｅｃｏｌｏｇｙ， ２００１，３９：１０１～１１２． ［１３］Ｂｉｎｇ Ｘｉｅ，Ｙｕｘｕｅ Ｃｕｉ，Ｑｉ Ｙｕａｎ，ｅｔａ１．Ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｒｅｍｏｖａｌ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ ｉｎ ａ ｒｅｅｄ ｗｅｔｌａｎｄ ｏｆ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｍｅｎｇｑｉｎｇ Ｐａｒｋ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ＆Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ，２００９，２８（２）：２４０～２４８． 物群落结构特征［Ｊ］．微生物学报，２０ｉ１，５ｌ（５）：６５６～６６６． ｒ３］Ｌａｕｒａ Ｂ．Ｆａｎｄｉｎｏ，Ｌａｓｓｅ Ｒｉｅｍａｎｎ，Ｇｒｉｅｇ Ｆ．Ｓｔｅｗａｒｄ，ｅｔａ１． Ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｕｒｉｎｇ ａ ［１４］田扬捷，杨虹，李道棠，等．用ＲＩＳＡ法评估地下水细菌群落 结构差异及变化［Ｊ］．微生物学报，２００４，４４（５）：６７６～６７８． Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｏｎ Ｓｔｕｄｉｅｓ ０ｆ Ｗａｔｅｒ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｌｉ Ｂｏｗｅｉ，Ｌｉ Ｈｅｓｈｅｎｇ （Ｙａｎｓｈａｎ Ｂｒａｎｃｈ，ＳＩＮＣ｝ＰＥＣ ＢＲＩＣＩ，１０２５００ Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｆｏｕｒ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂｉｏｌｏｇｙ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｎｕｃｌｅｉｃ ａｃｉｄ ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ， ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ ｃｈａｉｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ（ＰＣＲ）ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ ａｎｄ ｃｌｏｎｅ ｇｅｎｅ ｌｉｂｒａｒｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗａｔｅｒ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｏｃｅａｎｓ．１ａｋｅｓ。ｒｉｖｅｒｓ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｗａｔｅｒ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍｓ．Ａｎｄ ｔｈｅｎ ｉｔ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｒｅｅ ａｓｐｅｃｔｓ：ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｈｕｍａｎ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｎ ｗａｔｅｒ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ；ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ；ｔｈｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｏｆ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｓｔｒａｉｎ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ．ｉｔ ｃａｎ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｏｒｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ ｔａｒｇｅｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂｉｏｌｏｇｙ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ；ｗａｔｅｒ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ；ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ２２６
