多環(huán)芳烴污染土壤修復(fù)過(guò)程中微生物群落結(jié)構(gòu)及雙加氧酶基因的動(dòng)態(tài)變化的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景及意義多環(huán)芳烴（PAHs）是一類廣泛存在于土壤中的有機(jī)污染物，由于其毒性較強(qiáng)且難以降解，對(duì)環(huán)境和人類健康造成了較大的危害。因此，開(kāi)展PAHs污染土壤修復(fù)具有極為重要的意義。當(dāng)前，土壤修復(fù)的主要方法包括物理、化學(xué)和生物等方法，其中生物修復(fù)已成為研究的熱點(diǎn)之一。生物修復(fù)利用土壤微生物的代謝活性降解PAHs，相對(duì)于傳統(tǒng)的物理、化學(xué)修復(fù)方法，更加環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和安全。在生物修復(fù)過(guò)程中，微生物群落結(jié)構(gòu)及其代謝酶基因的表達(dá)具有重要影響。因此，本研究旨在研究土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及其代謝酶基因在PAHs污染土壤修復(fù)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化，為開(kāi)展有效的土壤生物修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。二、研究?jī)?nèi)容與方法1、研究?jī)?nèi)容本研究將選取一處PAHs污染土壤為研究對(duì)象，開(kāi)展為期6個(gè)月的土壤生物修復(fù)實(shí)驗(yàn)。研究?jī)?nèi)容包括以下方面：（1）分析土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化利用高通量測(cè)序技術(shù)，測(cè)定土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的變化，探究不同階段土壤微生物數(shù)量和多樣性的變化規(guī)律，并應(yīng)用多元統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析微生物群落間的關(guān)系。（2）分析土壤中雙加氧酶基因的表達(dá)情況利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)，測(cè)定土壤微生物中的雙加氧酶基因的表達(dá)量，探究不同階段雙加氧酶基因的表達(dá)情況及其與微生物數(shù)量和土壤性質(zhì)之間的關(guān)系。（3）探究土壤理化性質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化測(cè)定土壤質(zhì)地、酸堿度、含水率及重金屬等理化性質(zhì)的變化趨勢(shì)，并分析其與微生物群落結(jié)構(gòu)的關(guān)系。2、研究方法本研究將采用以下研究方法：（1）土壤生物修復(fù)實(shí)驗(yàn)選取適當(dāng)?shù)奈⑸锞N，進(jìn)行土壤生物修復(fù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)期間，每隔一個(gè)月進(jìn)行一次樣品采集。（2）高通量測(cè)序技術(shù)選取土壤DNA，進(jìn)行16SrRNA基因高通量測(cè)序，在OTU聚類的基礎(chǔ)上分析微生物群落結(jié)構(gòu)的變化。（3）實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)應(yīng)用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)，測(cè)定土壤中雙加氧酶基因的表達(dá)量，分析不同階段間雙加氧酶基因表達(dá)的動(dòng)態(tài)變化。（4）理化性質(zhì)分析測(cè)定土壤樣品的質(zhì)地、酸堿度、含水率及重金屬等理化性質(zhì)，分析其在修復(fù)過(guò)程中的變化趨勢(shì)。三、研究預(yù)期成果及意義本研究通過(guò)土壤生物修復(fù)實(shí)驗(yàn)，研究了土壤微生物群落結(jié)構(gòu)及其代謝酶基因在PAHs污染土壤修復(fù)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化，研究成果有以下預(yù)期：（1）研究微生物群落結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律，探究不同階段微生物數(shù)量和多樣性的變化規(guī)律，從而為優(yōu)選修復(fù)方案提供相關(guān)依據(jù)。（2）分析不同階段雙加氧酶基因的表達(dá)情況及其與微生物數(shù)量和土壤特性之間的關(guān)系，從分子生物學(xué)角度闡明PAHs降解代謝途徑和機(jī)理。（3）分析土壤理化性質(zhì)的變化趨勢(shì)及其與微生物群落結(jié)構(gòu)的關(guān)系，為進(jìn)一步完善修復(fù)方