CN104109717A - 一种针对新疆地区基于细菌群落结构变化的地震监测方法 - Google Patents

一种针对新疆地区基于细菌群落结构变化的地震监测方法 Download PDF

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高小其
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Abstract

本发明公开了一种针对新疆地区基于细菌群落结构变化的地震监测方法。利用末端限制性片段长度多态性（T-RFLP）技术分析地震前后乌鲁木齐10号泉水体细菌群落结构变化，选定最具代表性的地震地区震断裂带，取样，应用酶解法提取样品总DNA，以总DNA为模版，采用细菌通用引物进行PCR扩增，将PCR产物直接利用HinfⅠ和MspⅠ限制性内切酶进行消化，酶切产物进行T-RFLP检测，得到T-RFLP图谱经分析和数据处理后，获得泉水土著及地震前后细菌群落组成和其消长规律，表明理化性质对地震的响应不灵敏，而细菌群落对地震的响应更为灵敏。利用细菌种群对地震具有突出的映震效果，对短临地震监测具有广泛的使用价值。

Description

一种针对新疆地区基于细菌群落结构变化的地震监测方法
技术领域
本发明涉及地震预警监测技术领域，具体的说，本发明涉及一种基于细菌群落结构多样性的地震监测方法，进一步讲，本发明针对新疆地区为代表基于细菌群落结构多样性的地震监测方法的技术领域。 
背景技术
新疆地震断裂带广泛分布于阿尔泰山、天山、昆仑山一带，其地震活动十分活跃。新疆地震活动频率高、破坏性强、震源浅，是我国地震灾害极其严重的一个地区。破坏性地震一旦发生，将会给人们的生命财产带来巨大伤害。为提高地震监测的准确性、实效性、灵敏性和减少地震灾害带来的损害，创立一种行之有效的地震监测方法具有十分重要的意义。 
地震孕育发生的本质是地壳内部应变能不断积累，一定条件下在断裂带处突然释放的全过程。地下流体不仅参与这一过程，还充当着地震信息的传播媒介，因此对地震断裂带处地下流体中水文地球化学元素的监测向来是地震监测的重要手段之一。基于这一过程，新疆地震局多年对5级以上的强地震进行了较准确的短临预测。而水文地球化学元素对弱震甚至是有感地震的响应并不灵敏。大多数破坏性地震的前震均为有感地震，而微生物在地下流体中能够对环境的微小变化迅速产生反应，因而科学推测，应用细菌群落结构多样性能够灵敏的进行地震监测将具有重要的价值和作用。 
发明内容
针对现有地震监测方法中未见有关利用微生物群落结构的变化监测地震的现状，本发明旨在提供一种灵敏的、全新的、安全可靠的、地域针对性强的地震监测方法。经过实验验证，采用本发明提供的利用的末端限制性片段长度多态性（T-RFLP）技术分析地震前后乌鲁木齐10号泉水体细菌群落结构变化，细菌种群对地震具有突出的映震效果，对短临地震监测具有广泛的使用价值。 
本发明采用主要的技术方案： 
利用的末端限制性片段长度多态性（T-RFLP）技术分析地震前后乌鲁木齐10号泉水体细菌群落结构变化，具体选定最具代表性的地震地区震断裂带，取样，应用酶解法提取样品总DNA，以总DNA为模版，采用细菌通用引物进行PCR扩增，将PCR产物直接利用HinfⅠ和MspⅠ限制性内切酶进行消化， 酶切产物进行T-RFLP检测，得到T-RFLP图谱经分析和数据处理后，获得泉水土著及地震前后细菌群落组成和其消长规律，表明理化性质对地震的响应不灵敏，而细菌群落对地震的响应更为灵敏。利用细菌种群对地震具有突出的映震效果，对短临地震监测具有广泛的使用价值。
本发明具体提供一种针对新疆地区基于细菌群落结构变化的地震监测方法，具体方法步骤如下： 
（1）选中代表性的地震断裂带的泉水作为采样对象，将样品低温避光带回实验室，并在短时间内将样品经微孔滤膜过滤、洗脱，置于-20℃保存备用于总DNA提取。
（2）利用的末端限制性片段长度多态性（T-RFLP）技术分析地震前后采样细菌群落结构变化：应用酶解法提取样品总DNA，以总DNA为模版，采用细菌通用引物进行PCR扩增，将PCR产物直接利用限制性内切酶进行消化， 酶切产物进行T-RFLP检测，得到T-RFLP图谱经分析和数据处理后，获得泉水土著及地震前后细菌群落组成和其消长规律，从而用于地震的监测。 
进一步，本发明具体提供一种针对新疆地区基于细菌群落结构变化的地震监测方法，具体方法步骤如下： 
（1）选中代表性的地震断裂带的泉水作为采样对象，每隔5 d从地震断裂带的泉水中采集泉水样品，将样品低温避光带回实验室，并在3 h内将样品用孔径为0.22um的微孔滤膜过滤，将滤膜放置于无菌离心管中再用GTE缓冲液进行洗脱，-20℃保存用于总DNA提取。
（2）将保存样品的离心管置于涡旋震荡仪上涡旋5-10次，使微孔滤膜上的泉水微生物悬浮于GTE缓冲液中，取600-800uL样品应用酶解法提取样品总DNA。 
（3）以上述提取的总DNA为模版，采用细菌通用引物进行PCR扩增，将上述PCR产物直接利用HinfⅠ和MspⅠ限制性内切酶进行消化， 酶切产物送至上海生工进行T-RFLP检测，得到T-RFLP图谱经分析和数据处理后，获得泉水土著及地震前后细菌群落组成和其消长规律，从而用于地震的监测。 
通过实施本发明具体的发明内容，可以达到以下有益效果: 
（1）本发明提供了一种针对新疆地区基于细菌群落结构变化的地震监测方法，基于T-RFLP分子技术手段监测微生物的种群变化，获得泉水土著及地震前后细菌群落组成和其消长规律，表明理化性质对地震的响应不灵敏，而细菌群落对地震的响应更为灵敏，利用细菌种群对地震具有突出的映震效果，对短临地震监测具有广泛的使用价值，进而应用于地震的监测。证明了本发明提供的一种针对新疆地区基于细菌群落结构变化的地震监测方法为地震监测提供一种灵敏、准确的新方法。
（2）本发明针对新疆地区基于细菌群落结构变化的地震监测方法选择乌鲁木齐10号泉的细菌群落为代表，是基于多年来对于乌鲁木齐10号泉的监测数据，对其细菌群落组成有所了解，即其中年动态中的优势细菌群落组成。采用本发明提供的地震监测方法，在历次10次地震中，有9次地震前后发现泉水中出现与地震相关的部分特殊类群，而一次震中距（震源与乌鲁木齐10号泉之间的直线距离）为1114Km的远场地震中，没有发现特殊类群的存在，说明细菌群落用以远场地震的监测不敏感。 
附图说明
图1为泉水样品总DNA图。 
图2为泉水细菌16S rRNA扩增结果图。 
图3为MspⅠ和HinfⅠ酶切检测结果图。 
图4为两种酶切产物的T-RFLP图谱。 
图5为采样期间水文理化性质的5日均值图。 
图6为地震前后特殊细菌类群与水文理化因子的RDA排序图。 
图7采样期间水文理化性质5日均值变化图。 
图8 地震前后新出现的泉水细菌类群与水文理化因子的CCA分析结果图。 
具体实施方式
下面，举实施例说明本发明，但是，本发明并不限于下述的实施例。 
本发明中涉及到的主要原辅材料、试剂和仪器设备： 
样品的采集源：选择的乌鲁木齐10号泉位于乌鲁木齐南部柳树沟-红雁池断裂带（ E 87°37＇，N 43°42＇），海拔1042 m。该泉水量丰富(水流量为2. 07 L/ s)，水温年变化甚微，常年维持在12℃左右，pH 值大于7，属于弱碱性矿化水。泉水来源于博格达山区的大气降水与高山积雪融水补给。由于其补给区较远，渗流路径较长，循环于地下深处，很少受到外部气象和人为因素的影响，从而使泉水能更多的携带来自地球内部的多种信息，是中国新疆与哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦两国交换地下流体资料的监测泉点之一，同时也是探索地下水细菌群落响应地震的优质样地。根据泉中微生物种群变化、水质、气体、氡、汞等测项，较为准确地对新疆乌苏、沙湾、石河子、和静、和硕等6次5级以上地震进行了短临预测。新10泉是乌鲁木齐目前最好的，也是监测项目最全的，是国际交换与共享台站，是国际交换国家最多，映震最为灵敏，是最具能代表新疆地区的地震发生情况和规律，以新10泉为代表的新疆地震情况如何将细菌群落结构多样性用于地震监测具有重要的现实意义。
本发明中选用的所有原辅材料、试剂和仪器都为本领域熟知的，其他本领域熟知的一些试剂和设备都可适用于本发明以下实施方式的实施。 
实施例一：基于细菌群落结构变化的地震监测方法
一种针对新疆地区基于细菌群落结构变化的地震监测方法具体步骤如下：
（1）选中代表性的地震断裂带的泉水作为采样对象，将样品低温避光带回实验室，并在短时间内将样品经微孔滤膜过滤、洗脱，置于-20℃保存备用于总DNA提取。
（2）利用的末端限制性片段长度多态性（T-RFLP）技术分析地震前后采样细菌群落结构变化：应用酶解法提取样品总DNA，以总DNA为模版，采用细菌通用引物进行PCR扩增，将PCR产物直接利用限制性内切酶进行消化， 酶切产物进行T-RFLP检测，得到T-RFLP图谱经分析和数据处理后，获得泉水土著及地震前后细菌群落组成和其消长规律。 
实施例二：基于细菌群落结构变化的地震监测方法
一种针对新疆地区基于细菌群落结构变化的地震监测方法具体步骤如下：
（1）选中代表性的地震断裂带的泉水作为采样对象，每隔5 d从地震断裂带的泉水中采集泉水样品，将样品低温避光带回实验室，并在3 h内将样品用孔径为0.22um的微孔滤膜过滤，将滤膜放置于无菌离心管中再用GTE缓冲液进行洗脱，-20℃保存用于总DNA提取。
（2）将保存样品的离心管置于涡旋震荡仪上涡旋5-10次，使微孔滤膜上的泉水微生物悬浮于GTE缓冲液中，取600-800uL样品应用酶解法提取样品总DNA。 
（3）以上述提取的总DNA为模版，采用细菌通用引物进行PCR扩增，将上述PCR产物直接利用HinfⅠ和MspⅠ限制性内切酶进行消化， 酶切产物送至上海生工进行T-RFLP检测，得到T-RFLP图谱经分析和数据处理后，获得泉水土著及地震前后细菌群落组成和其消长规律。 
实施例三：基于细菌群落结构变化的地震监测方法
从2011年9月1日至2012年7月2日，每日测定断裂带处乌鲁木齐10号泉水体12项理化指标，分别为氩、氡、氮、硫化物、甲烷、二氧化碳、氦、氟、水汞、流量、气体总量、电导率。
在此期间每隔5 d采集地震断裂带泉水样品3 L，样品低温避光带回实验室。并在3 h内将样品用孔径为0.22um的微孔滤膜过滤，将滤膜放置于无菌离心管中，再用10mLGTE缓冲液进行洗脱，-20℃保存用于总DNA提取。 
将样品保存的离心管置于涡旋震荡仪上涡旋5-10次，使微孔滤膜上的泉水微生物悬浮于GTE缓冲液中。取800μL GTE 洗脱液至2mLEP管中，加入溶菌酶(10 mg /mL)30 μL 至终浓度为10mg /mL，37℃水浴2 h，每隔15-20min颠倒混匀数次；加入蛋白酶K(20 mg /mL)10 μL 至终浓度为0. 2 mg /mL，20% 的SDS 17 μL和5 mol /L的NaCl 10 μL，53℃水浴2 h，每隔15-20min颠倒混合数次；加入等体积的酚：氯仿：异戊醇(25∶ 24∶1，V /V) 进行抽提，1000r/min离心；将上清转移至新的EP管中，再加入2 /3体积的氯仿抽提，1000r/min离心；将上清转移至新的EP管中，加入0. 6 倍的异丙醇，置4℃过夜沉降；次日，12000r/min离心20min，弃上清，用预冷的70% 乙醇（现配现用）清洗1 次，风干；加入20 μL TE 缓冲液，-20℃保存。 
 以上述提取的总DNA为模版，采用细菌通用引物进行PCR扩增， 
正向引物为8F（5＇-FAM-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3＇），
反向引物为926R（5＇-CCGTCAATTCCTTTRAGTTT-3＇）。 
PCR反应体系为30uL：Premix 15uL，正反引物各0.25uL，DNA模板0.5 uL，Taq酶0.05uL，ddH2O14uL。扩增程序采用降落式PCR：预变性 94℃ 6min，前10个循环为94℃ 45s、61℃ 45s、72℃ 90s、（每个循环递减0.5℃），后20个循环为94℃ 45s、56℃ 45s、72℃ 90s，72℃再延伸7min。扩增产物利用 1％的琼脂糖凝胶，DNA MarkerⅡ电泳检测。 
将上述PCR产物直接利用HinfⅠ和MspⅠ限制性内切酶进行消化，酶切条件为37℃水浴酶切10h左右后，利用2.5％的琼脂糖凝胶，100bp Marker电泳检测，随即65℃水浴终止反应15min。酶切产物送至上海生工进行T-RFLP检测，得到T-RFLP图谱。经Mica数据库比对和分析后，获得泉水土著及地震前后细菌群落组成和其消长规律。 
上述实施例方法提取样品总DAN、细菌PCR产物检测参见附图1和附图2。双酶切样品检测参见附图3，酶切片段大小均小于PCR产物，表明酶切条件可行。附图4为双酶切的T-RFLP图谱。 
由新疆地震局网可得表1，其信息为采样期内发生的10次地震资料。由采样期内泉水理化性质如附图5，可知，在地震前后水体各个监测值均未发生显著异常。经数据库对比，如果同一菌群在两种酶切数据中均存在，则可确定该菌群存在于泉水样品中，表2为泉水样品普遍存在的优势类群；表3为地震前后新出现的特殊类群所占的比例，在没发生地震的时期内均未发现有特殊类群的存在。 
  
表1：  2011年9月1日至2012年7月2日地震详情表
编号 地震日期 时间 震中坐标 震级(Ms) 地点 到震中距离(km)
1 2011/9/21 38:48.6 43.0°N，87.5°E 2.5 乌鲁木齐市 78.25
2 2011/12/2 29:02.9 43.5°N， 88.0°E 2.5 乌鲁木齐市 39.14
3 2012/4/27 32:24.0 43.5°N， 87.5°E 3.7 乌鲁木齐市 75.81
4 2012/5/13 05:23.6 43.8°N， 88.5°E 4.2 乌、阜、吉交界 73.14
5 2012/6/23 18:03.5 41.8°N，88.3°E 3 和硕、托克逊县交界 218.85
6 2012/7/15 57:35.5 41.7°N， 88.6°E 3.3 托克逊县 236.91
7 2012/5/12 34:42.0 38.3°N， 89.5°E 4.9 若羌县 618
8 2012/5/22 38:35.1 38.1°N， 77.1°E 4.7 泽普县、叶城县交界 1077
9 2012/6/1 32:24.0 39.9°N， 75.1°E 5 乌恰县 1114
10 2012/6/15 51:29.2 42.2°N， 84.2°E 5.4 轮台县 325
表2： Mica数据库比对各优势片段所属类群
    表3：地震前后特殊细菌菌群所占比例
  注：上述表3中细菌分类表上的各细菌目前有国际上公布的拉丁名，目前还没有对应的中文名称。
地震前后泉水新出现的特殊类群与理化指标的关系： 
数据去趋势对应分析（DCA）结果中， Lengths of gradient的值为0.002（<2），则理化指标对细菌群落分布的影响较适合用RDA进行评估。冗余分析（RDA）结果显示（图6），前三个排序轴的特征值分别为0.466、0.129、0.084，细菌群落排序轴与理化指标排序轴的相关系数为0.929、0.889、0.867，说明排序轴很好的反应了细菌群落与理化指标的关系。蒙特卡罗置换检验（Monte Carlo Permutation Test）显示理化指标中泉水流量（Flow）对特殊类群的分布影响较显著，（P-value=0.0480，F-ratio=2.901，Number of permutations=499），其他理化指标对特殊细菌类群分布的影响在统计学意义上均未达到显著水平（P<0.05）。其中多数特殊菌群与Rn、Ar、Hg、N2呈正相关，与C、F-、Flow、气体总量、CH4呈负相关。
结果显示泉水理化性质对地震的响应不灵敏。T-RFLP图谱分析结果表明地震前后泉水中会出现新的细菌类群，而这些新的特殊类群和普遍的地震监测项有一定相关性，说明细菌群落对地震的响应更为灵敏。 以上实验结果充分说明细菌群落结构多样性能较灵敏的进行地震监测。 
实施例四：
 2012年8月1日至2013年9月2日，每日测定断裂带乌鲁木齐10号泉泉水体12项理化指标，分别为水汞、流量、气体总量、电导率、氩、氡、氮、硫化物、甲烷、二氧化碳、氦、氟。并每隔5d无菌一次性采集泉水样品3L，总计79份样品。3h之内低温带回实验室，并在无菌条件下立即将泉水样品经孔径为0.22um的微孔膜过滤收集菌体，随后将滤膜放入50mL无菌离心管中并用10mLGTE缓冲液进行洗脱，样品置于-20℃保存用于总DNA提取。
具体技术同实施例一至实施例三，由新疆地震局网可得表4，其信息为采样期内发生的15次地震资料。由采样期内泉水理化性质参见附图7，可知，各项监测指标均围绕各自的背景值上下波动且波动幅度强弱程度不同。N2在其背景值内上下波动；CH4、Hg出现了低于各自背景值的异常波动；HS-、Ar、CO2、F-和C出现了高于和低于各自背景值的异常波动；而Flow、Gas、Rn和He出现了高于各自背景值的异常波动。经数据库对比，如果同一菌群在两种酶切数据中均存在，则可确定该菌群存在于泉水样品中。表5为仅存在地震前后泉水细菌新类群的编号。表6为仅存在地震前后泉水细菌新类群所占的比例。由表6可知2013年3月29日和2013年8月30日两次较强的破坏性地震前后出现的细菌新类群种类较多，即发生的地震震级越大发现的细菌新类群种类就越多；地震后泉水中出现的细菌新类群所占的比例大于地震前。 
表4： 2012年8月1日至2013年9月2日地震详情 
编号 地震日期 时间 震中坐标 震级(Ms) 参考地点 到震中距离(km)
1 2012/8/31 5:03:31 43.58°N，87.74°E 3.2 乌鲁木齐 34.746
2 2012/9/20 7:59:57 43.04°N，87.48°E 2.8 乌鲁木齐 43.186
3 2012/10/21 11:24:05 43.88°N，87.07°E 3.7 昌吉 56.561
4 2012/10/29 18:57:59 43.04°N，87.48°E 2.8 乌鲁木齐 43.186
5 2012/11/15 7:33:54 43.78°N，87.39°E 3 乌鲁木齐 40.064
6 2012/12/6 12:51:11 43.73°N，87.68°E 2.8 乌鲁木齐 42.568
7 2012/12/21 18:38:54 43.05°N，87.44°E 2.8 乌鲁木齐 41.533
8 2013/1/31 19:18:39 43.74°N，87.44°E 2.5 乌鲁木齐 36.028
9 2013/3/29 13:01:07 43.04°N，86.08°E 5.6 昌吉 46.099
10 2013/4/18 4:40:48 43.28°N，88.44°E 3.6 乌鲁木齐 87.91
11 2013/4/27 10:16:44 43.29°N，87.62°E 2.6 乌鲁木齐 24.851
12 2013/5/8 12:51:52 43.38°N，87.59°E 2.5 乌鲁木齐 18.323
13 2013/5/16 12:59:00 43.06°N，87.44°E 3 乌鲁木齐 40.432
14 2013/6/9 7:20:38 43.00°N，87.44°E 2.9 乌鲁木齐 47.047
15 2013/8/30 13:27:31 43.08°N，87.06°E 5.1 乌鲁木齐 46.136
表:5：  CCA分析中细菌类群代码
 编号 菌属名 编号 菌属名
S1 Odoribacter S10 Meiothermus（亚栖热菌属）
S2 Desulfoluna S11 Thermaerobacter
S3 Hapalosiphon（软管藻属） S12 Alistipes
S4 Parabacteroides S13 Brevundimonas（短波单胞菌属）
S5 Aminiphilus S14 Myroides
S6 Gordonia（戈登氏菌属） S15 Janthinobacterium（紫色杆菌属）
S7 Chlamydomonas S16 Leeuwenhoekiella（列文虎克菌属）
S8 Ethanoligenens S17 Spirillum（螺菌属）
S9 Prochlorales S18 Dysgonomonas
    S19 Marinilabilia
 注：上述表3中细菌类群表中的有的细菌目前有国际上公布的拉丁名，目前还没有对应的中文名称。
  
 表6：出现在地震前后泉水中细菌新类群所占的比例
时间 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12
2012/8/13 0 0.00053 0 0.00084 0 0 0.00021 0 0 0 0.00051 0.00084
2012/9/12 0 0.00084 0 0.00093 0 0 0.00031 0 0 0 0.00072 0.00089
2012/9/17 0 0 0 0.00036 0 0 0 0 0.00076 0 0 0.00076
2012/9/22 0 0 0 0.00076 0 0 0 0 0.01134 0 0 0.01134
2012/10/13 0.00021 0 0 0.00081 0 0 0 0.00247 0.00032 0 0 0
2012/10/23 0.00124 0 0 0.00164 0 0 0 0.00372 0.00192 0 0 0
2012/10/28 0 0 0 0 0 0.00053 0.00168 0 0 0 0 0
2012/11/2 0 0 0 0 0 0.00076 0.01134 0 0 0 0 0
2012/11/12 0 0 0 0 0.00168 0 0 0.00016 0 0.00053 0 0
2012/11/27 0 0 0 0 0.00526 0 0 0.00854 0 0.01134 0 0
2012/12/2 0 0 0 0 0.00023 0 0 0 0.00076 0 0 0
2012/12/7 0 0 0 0 0.00036 0 0 0 0.00148 0 0 0
2012/12/12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.00388 0
2012/12/26 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.00713 0
2013/1/30 0 0 0 0 0 0.00076 0 0 0 0 0 0
2013/2/4 0 0 0 0 0 0.00036 0 0 0 0 0 0
2013/3/25 0.00138 0.00153 0.00191 0.0025 0.00263 0.00313 0.0046 0.00516 0.01154 0.01335 0.01013 0
2013/4/4 0.00145 0.00159 0.00201 0.0027 0.00271 0.00309 0.00464 0.00611 0.01436 0.01568 0.01394 0
                         
2013/4/9 0 0.00084 0.00032 0 0 0 0 0 0.00084 0.00138 0 0.00024
2013/4/20 0 0.00124 0.00092 0 0 0 0 0 0.00234 0.00084 0 0.00138
2013/4/25 0.00036 0 0 0 0 0 0 0 0.00036 0 0 0
2013/4/30 0.00388 0 0 0 0 0 0 0 0.00477 0 0 0
2013/5/5 0 0 0.00654 0 0 0 0.00039 0 0 0 0 0
2013/5/10 0 0 0.00174 0 0 0 0.00358 0 0 0 0 0
2013/5/15 0 0 0 0.00713 0 0.00039 0 0 0 0.00039 0 0
2013/5/31 0 0 0 0.01134 0 0.01134 0 0 0 0.00053 0 0
2013/6/5 0.00036 0 0 0 0 0 0 0.00016 0 0 0.00076 0
2013/6/10 0.00053 0 0 0 0 0 0 0.00036 0 0 0.01134 0
2013/8/28 0 0 0.00093 0 0.00184 0 0 0.00521 0 0 0 0.00151
2013/9/2 0 0 0.00084 0 0.00213 0 0 0.0006 0 0 0 0.00172
地震前后泉水新出现的特殊类群与理化指标的关系
利用CANOCO 4.5软件对特殊物种数据和理化因子数据进行去趋势对应分析（DCA），发现本实验数据的分析结果表明第三轴梯度长度为4.647，特征值为4.794，因此选用单峰模型的典型对应分析（CCA）方法探究地震前后新出现的泉水细菌类群与水文理化性质之间的关系。根据泉水样品中细菌群落出现的频度，对仅在15次地震前后才出现的19类细菌类群进行分析，其代码编号见表2。
参见附图8可知，地震前后新出现的泉水细菌类群与水位理化因子关系的CCA分析的排序结果。前面两个排序轴的特征值分别为0.582和0.491，环境因子轴和物种排序轴间的相关系数分别是0.909和0.952，物种变异的累计百分数分别是12.1%和22.4%，物种-环境变异的累计百分数分别是21.7%和40.1%；两物种排序轴的相关系数为-0.0219，因此两轴近似垂直。两环境轴的排序相关系数为0，其中P=0.006<0.05(蒙特卡洛检验值)，表明排序结果可靠。 
CCA分析结果显示，第一环境因子排序轴与水氡(Rn)的正相关性最大值为0.5237，其次是碳酸根离子（HCO3-）和甲烷（CH4）；与硫化物(HS)的负相关性最大值为-0.6368，其次是气体总量（Gas）。氮气（N2）、二氧化碳（CO2）、电导率（C）和氟离子（F-）与第二轴的相关性大于第一轴。除编号为S1、S14 、S11和S17的细菌类群外，地震前后才新出现的其它细菌类群位于第一、二象限，即与水氡(Rn)、碳酸根离子（HCO3-）和甲烷（CH4）含量呈正相关，其中样品编号为S5和S8的细菌类群与水氡(Rn)和甲烷（CH4）的相关性极显著，表明水氡(Rn)和甲烷（CH4）是泉水中地震前后出现细菌新类群的主要生长促进因子，硫化物(HS)是主要生长抑制因子。 
15次地震的T-RFLP图谱分析结果表明地震前后泉水中会出现新的细菌类群，而这些新出现的类群和普遍的地震监测项有一定相关性，说明细菌群落对地震的响应更为灵敏。 
                         SEQUENCE LISTING
 
<110>  新疆农业科学院微生物应用研究所
 
<120>  一种针对新疆地区基于细菌群落结构变化的地震监测方法
 
<130>  2014
 
<160>  2    
 
<170>  PatentIn version 3.3
 
<210>  1
<211>  20
<212>  DNA
<213>  未知
 
<400>  1
agagtttgat cctggctcag                                                 20
 
 
<210>  2
<211>  20
<212>  DNA
<213>  未知
 
<400>  2
ccgtcaattc ctttragttt                                                 20
 
 

Claims (2)

1.一种针对新疆地区基于细菌群落结构变化的地震监测方法，其特征在于，所述的基于细菌群落结构变化的地震监测方法具体步骤如下：
（1）选中代表性的地震断裂带的泉水作为采样对象，将样品低温避光带回实验室，并在短时间内将样品经微孔滤膜过滤、洗脱，置于-20℃保存备用于总DNA提取；
（2）利用的末端限制性片段长度多态性（T-RFLP）技术分析地震前后采样细菌群落结构变化：应用酶解法提取样品总DNA，以总DNA为模版，采用细菌通用引物进行PCR扩增，将PCR产物直接利用限制性内切酶进行消化， 酶切产物进行T-RFLP检测，得到T-RFLP图谱经分析和数据处理后，获得泉水土著及地震前后细菌群落组成和其消长规律，从而用于地震的监测。
2.一种针对新疆地区基于细菌群落结构变化的地震监测方法，其特征在于，所述的基于细菌群落结构变化的地震监测方法具体步骤如下：
（1）选中代表性的地震断裂带的泉水作为采样对象，每隔5 d从地震断裂带的泉水中采集泉水样品，将样品低温避光带回实验室，并在3 h内将样品用孔径为0.22um的微孔滤膜过滤，将滤膜放置于无菌离心管中再用GTE缓冲液进行洗脱，-20℃保存用于总DNA提取；
（2）将保存样品的离心管置于涡旋震荡仪上涡旋5-10次，使微孔滤膜上的泉水微生物悬浮于GTE缓冲液中，取600-800uL样品应用酶解法提取样品总DNA；
（3）以上述提取的总DNA为模版，采用细菌通用引物进行PCR扩增，将上述PCR产物直接利用HinfⅠ和MspⅠ限制性内切酶进行消化， 酶切产物送至上海生工进行T-RFLP检测，得到T-RFLP图谱经分析和数据处理后，获得泉水土著及地震前后细菌群落组成和其消长规律，从而用于地震的监测。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

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