不同生长年限桔梗根部内生细菌种群结构分析

[目的]分析不同生长年限桔梗根部内生细菌种群结构及多样性,为深入理解植物—微生物互作和挖掘可培养细菌资源,建立功能细菌资源库提供理论支持.[方法]采用Illumina MiSeq高通量测序技术,对1~3年生桔梗根部内生细菌的16S rDNA V3~V4区进行PCR扩增,对PCR产物进行高通量测序.使用QIIME软件统计不同样本的群落丰富度(Chao1指数和ACE指数)及多样性(Shannon指数和Simpson指数),运用R软件计算各样本共有OTU数量,并通过Venn图呈现各样本共有和独有OTU数量.同时,借用热图和LEfSe进行不同样本间的差异显著单元分析,共同阐述不同生长年限桔梗根部内生细菌种群的多样性变化规律.[结果]不同生长年限桔梗根部内生细菌种群结构及多样性存在一定差异.随着生长年限的增加,桔梗根部内生细菌的丰富度及群落多样性持续降低,桔梗根部内生细菌特有的OTU数量持续减少.1~2年生样本的优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),3年生桔梗根部以变形菌门、厚壁菌门、蓝细菌门和栖热链球菌门(Deinococcus-Thermus)为优势菌群.变形菌门的相对丰度在3个样本中最高,分别为76.35%、82.38%和86.46%.1年生桔梗根部内生细菌中变形菌门的相对丰度显著低于2年生和3年生样本(P<0.05),2年生与3年生桔梗样本间差异不显著(P>0.05).芽孢杆菌属(Bacillus)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)及Dyella的相对丰度在1年生桔梗中最高,假单胞菌属(Pseudomonas)的相对丰度在3年生桔梗样本中最高.[结论]桔梗根部内生细菌具有丰富的多样性,不同生长年限桔梗根部内生细菌的群落结构不同,随着生长年限的增加,桔梗内生细菌的特有OTU、丰富度和群落多样性持续降低.生长年限是造成桔梗内生细菌种群结构及多样性变化的因素之一.芽孢杆菌属、慢生根瘤菌属、假单孢菌属及Dyella可作为可培养细菌资源进行深入研究.     

铅对塿土细菌群落组成的影响研究

为了研究外源铅污染和土壤性质对塿土细菌群落组成的影响,本研究对铅处理3年的农田塿土细菌群落组成进行分析,采用高通量技术研究铅对塿土细菌群落组成的影响。结果表明,不同铅处理土壤中变形菌门(Proteobacteria,平均相对丰度为25%)和放线菌门(Actinobacteria,平均相对丰度为18.60%)均为优势菌群,相对丰度较高的菌群还有酸杆菌门(Acidobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)等;放线菌纲(Actinobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)和蓝藻菌纲(Cytophagia)在高铅处理中相对丰度最高。在属分类水平上有9个相对丰度具显著差异的菌群(P0.05),除单胞菌属(Pseudomonas)和红弧菌属(Skemanella)外,壤霉菌属(Agromyces)、Balneimonas、水栖菌属(Enhydrobacter)、Devosia、贪噬菌属(Variovorax)、Flavihumibacter和Lacibacter均为低丰度菌群(相对丰度0.3%)。方差分析显示,低铅处理菌群丰富度指数(Chao和ACE)大于高铅处理(P0.05);对照和低铅处理的OTU组成较相似,而高铅处理的OTU与前二者差异较大。冗余分析(RDA)和相关分析表明,有效铅和总铅含量与高铅处理细菌OTU水平群落组成正相关,与低铅处理和对照的细菌OTU水平群落组成负相关;厚壁菌门(Firmicutes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、绿弯菌门(Chloroflexi)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)的相对丰度与土壤环境因素显著相关(P0.05)。以上研究表明,长期铅处理对塿土土壤细菌群落产生了明显影响,改变了土壤中细菌群落组成。     

马铃薯疮痂病不同抗性品种发病与健康块茎内生细菌群落结构及多样性

采用Illumina Miseq测序技术对比分析马铃薯不同抗性品种发病与健康块茎内生细菌群落结构多样性和优势菌群的差异性。结果表明，病原菌侵染改变了内生细菌原有的群落结构组成和多样性特征，与健康块茎相比，易感病品种闽薯2号发病块茎内生细菌Shannon指数降低，独有OTU明显提高，抗病品种中薯566发病块茎内生细菌Shannon指数略有提高，独有OTU数量降低；不同品种发病和健康块茎门、属水平上的主要优势菌分别为变形菌门(Proteobacteria)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium);抗病品种块茎内生细菌多样性和有益微生物群落结构比易感病品种更丰富和稳定，闽薯2号发病块茎内慢生根瘤菌属、假单胞菌属(Pseudomonas)、黄杆菌属(Flavobacterium)等有益菌群不同程度降低，而中薯566发病块茎有益微生物的相对丰度明显提高；放线菌属(Actinobacteria)是健康块茎的重要细菌类群，对拮抗内生菌的挖掘具有一定的指导意义。     

仁扇舟蛾幼虫肠道细菌多样性

利用Illumina HiSeq高通量测序技术对仁扇舟蛾(Clostera restitura)5龄幼虫前、中、后肠细菌的16S rDNA V4区序列进行测序,分析不同肠段细菌群落结构组成,比较细菌群落结构的差异性.结果表明:仁扇舟蛾5龄幼虫前、中、后肠细菌共归属于26个门,78个纲,142个目,267个科,392个属.其中,优势菌门为变形菌门(Pro-teobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria).在属水平上,主要有肠杆菌属(Enterobacter)、盐单胞菌属(Halomonas)、毛螺旋菌属(Lachnospira)、希瓦氏菌属(Shewanella)、拟杆菌属(Bac-teroides)、不动杆菌属(Acinetobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)、节杆菌属(Arthrobacter)、罗斯氏菌属(Roseburia)、颤螺旋菌属(Oscillospira)、假单胞菌属(Pseudomonas).从不同肠段细菌群落α多样性可知,中肠的物种多样性最高,后肠的物种丰富度最高,前肠的物种多样性、丰富度均最低.样本层级聚类及PCoA分析可知,中肠和后肠的群落结构相似性较高.LEfSe差异分析结果显示,中肠的差异细菌种类最多.仁扇舟蛾5龄幼虫前、中、后肠的细菌群落结构物种组成及丰度不同,且多样性存在差异,肠道细菌在提高宿主对环境的适应性上发挥作用.     

高通量测序法分析感杨树灰斑病前后叶围微生物多样性

采用高通量测序法,探究小黑杨(Populus simonii×P.nigra)灰斑病(Coryneum populinum Bres.)病叶与健康叶之间共生细菌和真菌群落结构的差异。结果表明:小黑杨叶片感病前后细菌与真菌的OTU变化巨大,2组样品共有的细菌种类有27个,仅占细菌总数的5.49%,共有真菌种类有22个,仅占真菌总数的0.71%。2组样品中菌落结构基本相同,但相对丰度差异较大,在门水平下,变形菌门(Proteobacteria)是优势细菌,子囊菌门(Ascomycota)是优势真菌。在属水平下,鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)是健康叶中的优势细菌,假单胞菌属(Pseudomonas)是病叶中的优势细菌;枝孢属(Cladosporium)是健康叶中的优势真菌,镰刀菌属(Fusarium)是病叶中的优势真菌,其次是棒盘孢属(Coryneum)。     

石漠化地区生态桑林根际土壤微生物资源多样性研究

以石漠化地区生态桑林根际土壤微生物为研究对象,对微生物群落多样性进行了16s、ITs测序分析以及土壤微生物测序热图分析.结果表明:石漠化地区原核微生物中优势物种为变形菌门、放线菌门和异常球菌-栖热菌门等细菌;优势真核微生物为子囊菌门、接合菌门和担子菌门真菌.热图分析表明,其中:(1)有益微生物包括变性菌门的硫杆菌属、紫色杆菌属和假单胞菌属细菌,异常球菌-栖热菌门的特吕珀菌属细菌以及接合菌门的被孢霉属真菌;(2)与植物病变、腐化有关的真菌种类为子囊菌;(3)Setomelanomma属真菌的功能尚不明确.     

间作作物种间相互作用对土壤细菌群落的影响

为揭示作物种植模式对土壤细菌群落组成及功能的影响机制,利用田间定位试验,基于宏基因测序方法,开展连续单作马铃薯(P)、单作玉米(M)、间作马铃薯(IP)、间作玉米(IM)根际土壤细菌群落组成和功能差异研究,分析土壤细菌群落结构、功能与土壤理化性状、间作作物产量间的相互关系。结果表明：与对应单作处理相比,玉米、马铃薯间作整体上具有产量优势。土壤变形菌门、放线菌门和浮霉菌门为不同处理下细菌群落的优势菌群;属分类水平上链霉菌属、慢生根瘤菌属、鞘脂单胞菌属、伍氏束缚菌属、伯克氏菌属、藤黄色杆菌属为优势菌属。马铃薯单作及间作处理下根际土壤鞘脂单胞菌属相对丰度均极显著高于玉米处理(P<0.01)。通过KEGG数据库不同功能层的功能预测表明,不同处理得到455个三级功能类别和9 636个四级类别,其中参与C、N循环的通路数最多。相关性分析表明,土壤含水量(SOW)、土壤呼吸强度(RI)和速效磷(AP)对根际土壤细菌群落组成及功能代谢具有积极影响;SOW、RI和AP与功能类别中K01990和K06147均有显著或极显著相关性。连续6 a马铃薯、玉米间作及单作下作物根际土壤细菌群落组成和功能的变化...     

基于微生物分离培养的3种甜菜土壤细菌多样性研究

通过传统微生物培养方法,对甜菜头茬土、根际土及迎际土的细菌群落结构多样性进行分析。结果表明,甜菜头茬土、迎茬土、根际土的细菌群落结构具有多样性。甜菜头茬土细菌含5个分类操作单元(operational taxonomic units,OTU),分属Proteobacteria、Actinobacteria类群,其中,第一优势属为Pseudarthrobacter,丰度为42.86%。甜菜根际土细菌含23个OTU,分属Firmicutes、Actinobacteria类群,其中,第一优势属为Bacillus,丰度为12.96%,第二优势属为Microbacterium,第三优势菌属为Planomicrobium和Streptomyces。甜菜迎茬土细菌含15个OTU,分属Actinobacteria、Firmicutes、Proteobacteria类群,其中,第一优势属为Pseudarthrobacter,丰度为30.95%,第二优势属为Pseudomonas,第三优势菌属为Arthrobacter和Paenarthrobacter。这表明土壤的性质对土壤中细菌种类多样性具有一定的影响,不同性质土壤中细菌的OTU数目不同,且细菌群落结构也有所差异。这是首次以不同性质的甜菜土壤为试验材料研究甜菜土壤细菌种类多样性与土壤性质的关系。     

泰山不同海拔土壤的细菌多样性初步分析

本试验选取位于泰山海拔260(T260)、850(T850)、1 500 m(T1500)处的土壤样本,利用Illumina MiSeq测序平台分析泰山不同海拔土壤的细菌群落特征。结果显示:泰山不同海拔地区的土壤细菌多样性、丰富度和群落结构存在显著差异。细菌的多样性具有随海拔升高而下降的趋势。T260土壤细菌丰富度最高,其次是T1500和T850。不同海拔的细菌群落组成不同,T260的土壤细菌群落结构与T850和T1500的相似度低,T850和T1500的相似度较高。T260的OTU数明显多于T850和T1500,T850和T1500的OTU数较为接近。从门水平分析,3组样本中含量最多的均是放线菌门(Actinobacteria),所占比例分别为41. 5%、48. 4%和50. 3%,随着海拔增高占比逐渐增多。可见,海拔因素与泰山土壤细菌多样性、丰富度和群落结构有显著相关性。     

洪泽湖湿地不同植物作用下沉积物细菌群落结构

为研究植物类型对水体沉积物细菌群落结构的影响,以洪泽湖湿地荷花、茭草和芦苇3种植物区沉积物样品为研究对象,采用高通量测序技术分析其细菌群落组成。结果显示:3种植物区的沉积物样品分别获得1494、1503、1600个Operational Taxonomic Unit(OTU)。门的水平上,主要有变形菌门(Proteobacteria),绿弯菌门(Chloroflexi),酸杆菌门(Acidobacteria),硝化螺旋菌门(Nitrospirae),拟杆菌门(Bacteroidetes),厚壁菌门(Firmicutes)。属的水平上,硝化螺旋菌属(Nitrospira),亚硝化单胞菌属(Nitrosomonadaceae)为优势菌属,它们具有硝化作用。芦苇区和茭草区沉积物细菌群落结构较为相似。荷花区沉积物总有机碳和总氮的含量明显低于芦苇区和茭草区,细菌群落组成也存在较大的差异,其中具有较强反硝化能力的嗜甲基菌(Methylotenera)、芽孢杆菌(Bacillus)、假单胞菌(Pseudomonas)、乳球菌(Lactococcus)相对丰度高出芦苇区和茭草区的10倍以上。研究表明,植物类型影响沉积物有机碳和氮的含量,继而影响沉积物细菌群落结构。与芦苇或茭草相比,荷花区沉积物具有更强的反硝化潜力,有利于降低水体富营养化风险。     

连作烤烟根际土壤细菌群落16S rDNA-PCR-DGGE分析

以不同连作年限烤烟根际土壤为材料,应用PCR-DGGE技术对土壤样品进行细菌菌落分析,以期为烟草连作障碍调控提供理论依据。结果表明：烤烟生育中后期土壤细菌群落比较丰富。不同连作年限植烟土壤大田期细菌种群结构有差别,表现为大多数细菌类型是共有的,存在少数特有的细菌类型,轮作土壤的细菌丰度变化较稳定,而连作增加了土壤细菌的丰度,并呈先增加后降低趋势。轮作细菌优势种群在大田期很稳定,而连作土壤的细菌菌群有较大变化,绿弯菌门的暖绳菌科、酸杆菌门和棒状杆菌科的菌群活动对连作土壤的营养代谢有强烈的影响,致病菌增多,不利于烤烟生长发育。不同连作年限对烤烟根际土壤细菌群落有较大影响,烤烟连作后细菌种群结构的变化可能是引发烤烟连作障碍的主要原因之一。     

不同成熟度烟叶密集烘烤过程中细胞超微结构的变化

【目的】以红花大金元（简称红大）为材料,探讨不同成熟度处理对密集烘烤过程中烟叶细胞超微结构变化的影响,为红大品种合理成熟采收和烘烤工艺优化提供理论依据。【方法】在密集烤房内进行烟叶烘烤,在电镜下观察不同成熟度处理烟叶在鲜叶采摘及烘烤过程中关键温度点（38℃、42℃、48℃）细胞超微结构的变化。【结果】细胞超微结构观察表明,不同成熟度鲜烟叶在细胞结构上的差异主要表现在叶绿体等细胞器与细胞壁的紧贴程度以及细胞间隙的大小不同,烟叶烘烤过程中叶绿体、细胞核以及相关膜结构变化最为显著,变黄期是烟叶中淀粉和色素类物质降解的主要阶段。在烘烤过程中,与尚熟、过熟相比较,烟叶适熟采收更有利于烟叶中部分糖类物质的转化,使淀粉及色素类物质进一步降解,从而提高烟叶品质。【结论】适熟采收对改善烟叶组织结构及品质具有重要意义。     

密集烘烤过程中烟叶生理指标和物理特性及细胞超微结构变化

[目的]探讨密集烘烤过程中烟叶某些生理指标和物理特性及细胞超微结构变化,为烘烤工艺的优化和完善提供理论依据.[方法]采用河南农业大学设计的电热式温湿自控密集烤烟箱,研究烟叶烘烤过程中关键温度点(鲜样、38℃、42℃、48℃、54℃、干样)细胞超微结构、生理指标及物理特性的变化规律.[结果]烟叶淀粉、叶绿素和类胡萝卜素含...     

密集烤房研究进展与展望

阐述了国内外密集烤房及其设备发展演变的历程,并就密集烤房与普通烤房对烘烤环境、烘烤过程中烟叶的变化和烤后烟叶品质的影响进行对比分析,在此基础上分析了造成目前密集烘烤烟叶外观质量降低、光滑烟形成、香气降低的原因,总结了密集烘烤的优缺点与特殊性,认为密集烤房将成为我国烘烤设备发展的必然趋势。     

密集烘烤过程中烤烟上部叶淀粉颗粒结构与酶解力变化

【目的】探讨密集烘烤过程中烤烟上部叶淀粉颗粒结构、特性和相关酶活性的变化,为合理调控上部烟叶淀粉含量、提高上部叶质量提供理论依据。【方法】采用常规理化分析和扫描电子显微镜研究烘烤过程中上部烟叶淀粉酶活性、酶解力与颗粒结构的变化规律。【结果】烘烤过程中,烟叶中淀粉含量变化主要在变黄期,淀粉酶活性呈双峰曲线变化。淀粉颗粒的扫描电镜观察表明,鲜烟叶中淀粉颗粒主要为圆球形和长圆柱状,个别呈不规则形状,颗粒表面有明显的凹槽内陷和层状结构;烘烤过程中,变黄期大量淀粉颗粒表面出现层状结构,长圆柱状淀粉颗粒大量减少;烘烤结束,烤后烟叶中几乎没有长圆柱状淀粉颗粒。鲜烟叶颗粒长轴平均粒径为3.21 µm;烘烤过程中淀粉颗粒长轴平均粒径整体上呈逐渐增大的趋势,38℃和42℃增加明显,42℃结束淀粉颗粒粒径增幅60%以上,47℃以后变化差异不明显。烟叶中淀粉的酶解力在烘烤过程中的变化是先增大,在38℃时达到峰值,然后降低。【结论】密集烘烤过程中变黄期是烤烟淀粉降解、颗粒结构、特性变化的关键时期,通过调控变黄期的烘烤环境条件对改善上部烟叶质量具有积极的作用。     

不同烘烤工艺对中部烟叶烘烤质量的影响

为探索形成适合宝鸡烟区烤烟品种烟叶烘烤工艺,采用标准密集烤房开展不同烘烤工艺对烤后烟叶内外在质量和主要经济性状影响研究。结果表明,与传统烘烤工艺相比,适当提高湿球温度,可以提高烟叶外观质量,主要改善烟叶油分、颜色、色度。烘烤工艺优化主要对叶质重、叶宽收缩率和叶片厚度影响较大,可促进上等烟比例、橘黄烟比例、均价的提升;对烟碱、还原糖、总糖、总氮含量影响较大,进而影响了主要化学成分协调性,而对钾、氯含量无明显影响;对烟叶感官评吸质量有较明显的改善作用,特别是在杂气、刺激性和余味方面。采取高低高湿球温度烘烤工艺可明显改善烟叶化学成分,提高烟叶外观质量、经济性状和感官质量,有利于烤烟优良品质的形成。     

普通烤房密集化改造的试验研究

[目的]研究普通烤房密集化改造后的应用效果。[方法]将普通烤房分别改造成气流上升式密集烤房和气流下降式密集烤房,分析改造后密集烤房烘烤烟叶的成本及烘烤质量。[结果]改造后的密集烤房操作简便,烤烟安全性能较好;炕内上下和前后温差为2℃左右,湿差为0.5℃左右,均低于普通烤房,烘烤时间比普通烤房缩短5 h以上;烤出的烟叶色泽鲜亮,且避免了烟叶挂灰、烤黑等现象。与普通烤房相比,改造后密集烤房的装烟竿数增加37.5%,编烟数量增加67%,烤出的28炕烟叶的上等烟提高11.25个百分点,均价提高1.48元/kg,收益增加4 065元/hm2。[结论]改造后的密集烤房可提高烟叶烘烤质量,增加烟农收入,应推广普通烤房密集化改造。     

烤烟普通烤房低成本密集型改造及其应用效果研究

介绍了2种由烤烟普通烤房改建而成的密集烤房及其应用效果。与原普通烤房相比,普改密烤房内温湿度更加均匀、排湿可控性增强、烟叶品质和经济效益提高、烤烟劳动强度和用工量减少等。烟叶与热源并列设置的普改密烤房,装烟量可增加1倍,改建成本3 000元左右;烟叶与热源上下设置的普改密烤房,装烟量可增加60%,改建成本仅1 000元左右。使用普改密烤房只需单项电源,供热系统材料成本低廉、取材方便。     

精益生产在楚雄州烟叶烘烤中的应用

在分析传统烟叶采烤流程及存在的问题的基础上,介绍了楚雄州法邑烘烤工场的烟叶烘烤精益生产流程,总结出该模式具备实行均衡化烘烤管理、优化烘烤作业队伍管理、普遍使用烟夹代替烟杆和完善全流程作业标准等特点,并从作业量、作业效率、烘烤质量、烘烤成本等方面介绍了楚雄州烟叶烘烤精益生产试点及推广的成效。结果表明:采取烟叶烘烤精益生产,可实现烘烤质量提升,烟叶的黄烟率、上等烟比例、烟叶均价等均可得到不同程度地提高,烘烤成本与传统烟叶采烤相比降低了22.99%。     

变黄前期失水胁迫对烟叶烘烤特性的影响

[目的]研究变黄前期失水胁迫对烟叶烘烤特性的影响,为烟叶烘烤工艺优化提供理论依据.[方法]以红花大金元中部叶为试验材料,通过对变黄前期烟叶进行不同失水胁迫程度处理,研究其暗箱试验烘烤特性,并探讨其烘烤过程中的水分、色素、淀粉含量变化及烘烤质量.[结果]随着烟叶失水胁迫程度的增加,暗箱中烟叶的变黄时间缩短、变黄指数增大,烟叶变褐时间延长、变褐指数增大,但变褐发生时间提前;随着变黄前期烟叶失水胁迫程度的增加,烘烤过程中烟叶叶绿素、类胡萝卜素和淀粉降解加快,烤后烟叶等级质量有所提高.[结论]变黄前期烟叶失水胁迫可加快烟叶色素和淀粉降解,促进烟叶变黄,改善烟叶烘烤特性.