罗非鱼主养池塘水体微生物群落对碳源代谢的动态变化

为摸清养殖池塘水体微生物数量的动态变化和微生物群落对不同碳源物质的代谢性能,跟踪研究了罗非鱼主养池塘水体中微生物的数量变动,并采用Biolog ECO微平板法分析微生物群落对糖类、氨基酸、脂肪、代谢中间产物等四类共31种不同碳源的代谢动态变化。结果显示:在5月至10月的整个养殖季中,水体的异养细菌和芽孢杆菌的数量均较稳定,未出现明显的剧烈变化;水体微生物群落对25种碳源物质的利用较平稳,有9种碳源的利用值高于其他22种碳源,包括糖类中的D-甘露醇、N-乙酰-D-葡萄糖氨和D-纤维二糖,氨基酸类的L-天门冬酰胺和L-丝氨酸,脂肪类的吐温40、吐温80、丙酮酸甲酯,代谢中间产物和次生代谢物中的腐胺等。结果表明,在整个养殖季中,池塘水体微生物的数量和群落对碳源的代谢水平总体均处于相对平稳的状态,但微生物群落对不同种类的碳源选择性存在差异。     

罗非鱼高密度养殖池塘底泥微生物对不同碳源的代谢特征

[目的]底泥中的微生物群落对维持池塘生态系统平衡具有重要意义.探讨罗非鱼高密度养殖池塘底泥微生物的碳氮代谢特征与季节变化规律.[方法]在养殖季采集罗非鱼养殖池塘底泥样品,检测底泥中的硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮和总氮含量,并通过Biolog-ECO平板技术分析底泥微生物对含氮碳源、含磷碳源和只含碳的碳源代谢的平均颜色变化...     

芽孢杆菌制剂对虾池环境微生物群落的影响

应用BIOLOG方法和传统的平板培养方法，分析比较施用芽孢杆菌制剂的虾池和没有施用任何有益菌的虾池在养殖后期不同空间的微生物群落结构和代谢功能的差异。结果表明，施用了芽孢杆菌的虾池，芽孢杆菌在虾池表泥和底泥形成可培养细菌的优势菌属，表泥和底泥总异养细菌数量增加而水体总异养细菌数量降低，水体Shannon指数、Simpson指数和McIntosh指数以及底泥McIntosh指数显著升高，虾池水体、表泥和底泥微生物群落代谢功能均有不同程度地升高。这说明，芽孢杆菌可通过改善环境微生物群落的生物量和结构，来改善整个虾池的水质环境。     

养殖池塘底泥预处理方法对Biolog Eco板分析结果的影响

为探讨不同预处理方法对养殖池塘底泥Biolog Eco板分析结果的影响,以南美白对虾养殖池塘周边底泥1#和中部底泥2#为研究对象,考察了文献中常用的5种预处理方法底泥微生物群落平均颜色变化率(Average well color development,AWCD)、碳源利用模式和多样性指数的差异。结果表明,培养3 d后周边底泥1#样品异养细菌总数(7.73×105 CFU·m L-1)显著低于中部底泥2#样品(3.48×107 CFU·mL-1)(P0.05)。不同预处理方式底泥微生物群落的AWCD值、六类碳源利用情况、多样性指数及主成分分析差异较大。240 h时,1#底泥方法 4和方法 5除对胺类碳源的利用(方法 5显著高于方法 4)外,微生物群落的上述其他指标差异均不显著(P0.05),但有多项指标显著优于方法 1、2、3(P0.05);2#底泥方法 5处理微生物群落的多项指标显著优于方法 1～4;且无论在1#底泥还是2#底泥,方法 5主成分分析的平行点均较为集中,说明其平行性较好。因此建议采用方法 5进行养殖池塘底泥的预处理,即10%底泥稀释液在250 r·min-1转速下振荡30 min,经600 r·min-1离心10 min,离心上清液直接接入Biolog Eco板。     

Metabolic Characteristics and Functional Diversity of Carbon Source in Microflora of Ponds with Recirculating Aquaculture System

利用Biolog Eco微板技术,以循环水养殖池塘和对照塘为实验对象,研究了池塘水环境中微生物群落对碳源利用的代谢特性和功能多样性,来探讨生态调控措施对养殖池塘微生物群落的影响。结果表明,对照塘 P7、P8和循环塘 P1、P2细菌总数、微生物代谢活性、多样性指数较其他循环塘高,其次是 P3、P4、P5,P6是最低的。各池塘微生物对糖类的利用率最高（31.0%~48.7%）,其次为羧酸（13.4%~18.0%）、氨基酸（10.1%~20.5%）和聚合物（9.4%~17.0%）,胺类和酚类的平均利用率分别为5.7%~9.7%、4.95%~7.5%。主成分分析将不同池塘的微生物群落很好的分离开来,这说明,不同池塘的微生物群落有着不同的碳源代谢特性,受影响最大的是含氮化合物和聚合物的代谢。     

循环水养殖池塘微生物群落的碳源代谢特性和功能多样性研究(英文)

利用Biolog Eco微板技术,以循环水养殖池塘和对照塘为实验对象,研究了池塘水环境中微生物群落对碳源利用的代谢特性和功能多样性,来探讨生态调控措施对养殖池塘微生物群落的影响。结果表明,对照塘P7、P8和循环塘P1、P2细菌总数、微生物代谢活性、多样性指数较其他循环塘高,其次是P3、P4、P5,P6是最低的。各池塘微生物对糖类的利用率最高(31.0%～48.7%),其次为羧酸(13.4%～18.0%)、氨基酸(10.1%～20.5%)和聚合物(9.4%～17.0%),胺类和酚类的平均利用率分别为5.7%～9.7%、4.95%～7.5%。主成分分析将不同池塘的微生物群落很好的分离开来,这说明,不同池塘的微生物群落有着不同的碳源代谢特性,受影响最大的是含氮化合物和聚合物的代谢。     

基于Biolog-ECO技术分析杂交鳢和大口黑鲈高产池塘水体微生物碳代谢特征

为了研究华南地区高产池塘高峰养殖季节微生物群落碳代谢特征,运用Biolog-ECO技术,分析了华南地区杂交鳢(Channa maculata♀×Channa arguss♂)和大口黑鲈(Micropterus salmoides)两种养殖池塘的水体微生物群落功能多样性。结果表明:杂交鳢和大口黑鲈两种池塘不同水层多样性指数(Shannon-Wiener指数、Simpson指数和丰富度指数)存在一定程度的差异,但在使用增氧机条件下,每种池塘的上、中、底3水层间水体微生物活性(AWCD)均无显著性差异(P0.05),且两种池塘间的AWCD为杂交鳢池塘强于大口黑鲈池塘;两种池塘水体微生物对6类碳源利用率规律相似,碳源的代谢利用率由强到弱为碳水化合物类聚合物类氨基酸类羧酸类胺类酚类。水体微生物代谢特征PCA分析表明,两种池塘间的样方分布在不同区域,但池塘间样点间离散程度较大,表明两种池塘水体微生物存在一定的代谢差异性。决定两种池塘间代谢差异的碳源有:D-半乳糖酸内脂(D-Galactonic Acid Lactone)D-纤维二糖(D-Cellobiose)肝糖(Glycogen)D-木糖(D-Xylose)L-丝氨酸(L-Serine)。Biolog-ECO技术可用于分析养殖水体微生物群落碳代谢差异,以及造成代谢差异的决定因素,同时可有效识别容易被养殖水体微生物利用的碳源类型。     

竹荪间作对橡胶园土壤微生物区系与群落功能多样性的影响

为考察竹荪间作对橡胶园土壤微生物特性的影响,采用培养法和BIOLOG ECO微平板法对间作前后橡胶园土壤微生物区系和群落功能多样性进行分析。结果表明,间作竹荪后,橡胶园土壤细菌、放线菌和5类微生物特殊生理类群数量增加,真菌数量减少。土壤微生物群落平均吸光度(AWCD)随培养时间的延长而增大,变化速率和最大值表现为采后采收种前。间作后,土壤微生物Shannon-Wiener、Simpson、Mc Intosh功能多样性指数显著增加。橡胶园土壤微生物利用的主要碳源是碳水化合物、氨基酸类,其次为羧酸和多聚物,酚酸和胺类的利用率最低。31种碳源主成分分析表明,间作竹荪后橡胶园土壤微生物碳源利用特征出现分异,在分异中起主要作用的是羧酸类、酚酸类、多聚物类和碳水化合物类碳源。间作竹荪提高了橡胶园土壤6类碳源的相对利用率、土壤微生物群落碳源代谢活性、碳源利用多样性和土壤肥力,促进了微生物类群向更好的趋势发展。     

新疆大蒜根腐型病害根际土壤微生物群落多样性初探

[目的]比较根腐型病害大蒜与健康大蒜根际土壤微生物群落结构和功能多样性,明确新疆大蒜根腐型病害与根际土壤微生物群落之间的关系,为大蒜的根腐型病害的防治提供理论依据.[方法]利用稀释平板法对样品中可培养细菌、放线菌、真菌进行分类培养后计数,利用比较分析法对可培养微生物的变化趋势进行分析,利用Biolog-ECO法对根际土壤微生物功能多样性进行分析.[结果]三组样品中的患病大蒜根际土壤中,细菌数量呈现减少趋势,放线菌和真菌数量增加.两种根际土壤微生物对碳源有不同的利用强度,健康大蒜根际土壤微生物对碳水化合物和聚合物类碳源利用能力较高,患病大蒜根际土壤微生物对胺类和酚酸类碳源利用程度较高.健康大蒜土壤样品的微生物多样性指数均高于患病大蒜根际土壤微生物.[结论]根际土壤微生物与大蒜根腐型病害存在一定的相关性.患病大蒜的根际土壤微生物种群分布由细菌型向真菌型转变,放线菌也呈增加趋势,但数量较少.根际土壤微生物数量和群落结构差异一定程度上影响微生物群落的功能多样性.     

三峡库区小江流域消落区土壤微生物多样性

采用平板稀释分离培养法和BIOLOG-ECO微平板法对三峡库区小江流域消落区的土壤微生物数量和代谢多样性进行了研究.结果表明:可培养微生物数量随沿程变化较为明显,同时受到时间变化影响;5个采样点微生物利用单一碳源的能力随时间的变化逐渐增大;大多数采样点微生物群落的丰富度和优势度不随时间变化且采样点之间的丰富度和优势度差异不明显,随时间的变化个别采样点微生物群落的均匀度受到了影响且不同采样点之间差异较明显;主成分分析结果显示5个采样点土壤微生物在利用碳源方式上有差异.     

土地利用方式变化对白浆土微生物生物量碳及代谢特征的影响

以林地、耕地和草地为研究对象,采用氯仿熏蒸结合Biolog-Eco微平板的方法研究土地利用方式变化对白浆土微生物生物量碳和代谢特征的影响,以期为东北丘陵地区白浆土的可持续利用及生态环境重建提供科学依据和理论指导。结果表明:土壤微生物生物量碳和微生物商的变化均表现为草地林地耕地,且3种土地利用方式间均差异显著。Biolog-Eco微平板分析表明,草地土壤微生物的平均颜色变化率值(Average well color development, AWCD)最高,其次为林地,耕地最低,Shannon指数、Simpson指数和McIntosh指数的变化趋势与AWCD相同。3种土地利用方式土壤微生物对6类碳源的相对利用率以糖类、氨基酸类和羧酸类最高,分别为44.63%~53.61%、21.09%~25.45%和8.31%~15.16%。林地对聚合物类碳源的相对利用率在3种土地利用方式中最高,而与林地相比,耕地对糖类和氨基酸类的相对利用率提升明显,草地则增高了对羧酸类、酚酸类和胺类的相对利用率,说明土地利用方式变化改变了土壤微生物对碳源利用的偏好。主成分分析表明,土壤微生物群落代谢特征随土地利用方式变化发生改变,与草地相比,耕地与林地土壤微生物群落代谢特征较为相似。冗余分析发现土壤pH、总氮、有机质、速效磷和硝态氮是影响微生物群落代谢特征变化的关键因子。本研究结果说明土地利用方式变化改变了土壤理化性质,进而导致了土壤微生物生物量碳、活性和代谢特征的变化。     

海南岛海防林替代树种的筛选——基于土壤微生物群落功能多样性方法

运用Biolog-ECO技术,以万宁沿海3个地区8种优势植物群落为研究对象,研究了不同植被类型、不同土层土壤微生物群落碳源代谢的多样性.结果表明:(1)土壤微生物对单一碳源的利用强度随培养时间的增加呈递增趋势,上层土对碳源的总体利用能力较下层土的强;(2)两个土层的Shannon多样性指数榄仁树均最低,上层土白楸最高,下层土蕨类+野牡丹+桃金娘等最高;(3)土壤微生物群落对4类碳源的利用率因植被类型而异,且糖类是导致上层土壤微生物代谢差异的敏感碳源;糖类和氨基酸是导致下层土壤微生物代谢差异的敏感碳源;(4)土壤微生物对单一碳源的利用强度与其多样性呈极显著正相关.     

西北典型荒漠样地花棒根际土壤微生物群落功能多样性

运用Biolog-ECO方法分析西北荒漠带7个典型样地花棒根际土壤微生物群落功能多样性的变化和土壤因子的生态作用。结果表明:由东至西,土壤微生物活性总体呈下降趋势,即乌海磴口安西民勤鄂尔多斯沙坡头阿拉善,不同样地土壤平均颜色变化率AWCD值差异明显。主成分分析(PCA)表明,各样地土壤微生物群落代谢功能特征差异显著,起主要贡献作用的是碳水化合物类和羧酸类碳源。典范对应分析(CCA)表明,土壤有机碳、氨氮、脲酶和碱性磷酸酶显著影响土壤微生物群落功能多样性,其中有机碳、脲酶和碱性磷酸酶与土壤微生物功能多样性密切相关。     

马里亚纳海沟表层沉积物中微生物的群落组成和功能特征

深渊是迄今人类认识最少的海洋环境之一。深渊蕴含着丰富的微生物生物量，表现出活跃的有机碳周转特征，是深海有机碳降解的“热点”区域。然而，人类对深渊微生物的物种组成和代谢潜力还知之甚少。本文通过宏基因组技术与生物信息学分析，研究马里亚纳海沟“挑战者深渊”表层沉积物（水深10,853米）中的微生物群落组成和功能特征，揭示深渊表层沉积物中微生物驱动深海生物地球化学循环的潜在机制及其相应的生态效应。研究结果表明，变形菌门（Proteobacteria）、奇古菌门（Thaumarchaeota）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）和浮霉菌门（Planctomycetes）是马里亚纳海沟表层沉积物中微生物的优势类群。表层沉积物中微生物的代谢分析表明其主要营异养代谢，可以降解多种有机物，包括一些难降解有机碳化合物（如邻苯二甲酸盐或其他芳香族化合物）。这些结果说明深渊沉积物中的微生物群落具有多样化的有机碳代谢能力，可以支持其开展活跃的有机碳降解过程。除了异养代谢过程，氨氧化等自养代谢过程在本研究的深渊微生物群落中也占据着重要地位，说明自养固碳可能是深渊表层沉积物中有机碳的重要来源。     

Functional diversity of soil microbial communities in response to supplementing 50% of the mineral N fertilizer with organic fertilizer in an oat field

The effects of supplementing 50% of the mineral N fertilizer with organic fertilizer on the metabolism and diversity of soil microbial communities in an oat field were investigated using Biolog-Eco plates. The experiment consisted of five treatments: no fertilizer(CK), mineral N fertilizer applied at 90 and 45 kg ha–1 N in the form of urea(U1 and U2, respectively), and U2 supplemented with organic fertilizer in the form of sheep manure at 90 and 45 kg ha–1 N(U2 OM1 and U2 OM2, respectively). Each treatment had three replications. The experiment was conducted in 2018 and 2019 in Pinglu District, Shanxi Province, China. The carbon source utilization by soil microbial communities, such as amino acids, amines, carbohydrates, carboxylic acids, and polymers, increased when 50% of the mineral N fertilizer was replaced with organic fertilizer in both years. This result was accompanied by increased richness, dominance, and evenness of the microbial communities. The utilization of amino acid, amine, and carboxylic acid carbon sources and community evenness were further improved when the organic fertilizer amount was doubled in both years. Biplot analysis indicated that amines and amino acids were the most representative of the total carbon source utilization by the soil microbial communities in both years. The highest oat yield was achieved at a total N application rate of 135 kg ha–1 in the treatment involving 45 kg ha–1 N in the form of urea and 90 kg ha–1 N in the form of sheep manure in both years. It was concluded that the application of 50% of the conventional rate of mineral N fertilizer supplemented with an appropriate rate of organic fertilizer enhanced both the functional diversity of soil microbial communities and oat yield. Amine and amino acid carbon sources may be used as a substitute for total carbon sources for assessing total carbon source utilization by soil microbial communities in oat fields in future studies.     

洪湖养殖区水环境中微生物的耐药性及其群落功能多样性研究

为探讨抗生素对水产养殖环境微生物的影响,本研究通过采集洪湖养殖区地下水、湖水和鱼塘水,分别分析其细菌、真菌、放线菌数量及相应耐药(磺胺甲恶唑)微生物的分布规律,探讨耐药微生物数量及耐药微生物占比与磺胺抗生素浓度之间的相关性,并采用Biolog法研究不同水体中微生物群落功能多样性差异。结果表明,不同水体中微生物数量分布规律为:鱼塘水湖水地下水,而湖水和鱼塘水中的微生物数量受人为活动影响差异较大。三类水体均有不同程度耐药微生物检出,耐药微生物数量分布规律为:鱼塘水湖水地下水;耐药微生物占比分布规律为:湖水鱼塘水地下水。地下水中耐药微生物数量与磺胺抗生素浓度无显著相关性,而地表水中耐药细菌、耐药真菌数量及与磺胺吡啶和磺胺二甲基嘧啶浓度呈显著正相关;地表水中耐药细菌与耐药放线菌占比均与磺胺砒啶呈显著相关。Biolog多样性分析结果表明,地表水微生物群落代谢活性和碳源利用性均高于地下水,说明洪湖湖水和鱼塘水利用不同碳源的微生物物种较丰富。研究表明,不同环境水体中微生物的数量和耐药性以及群落功能多样性均有差异,该差异与人类活动和抗生素浓度有一定相关性。     

不同腐烂病发病程度核桃根区土壤微生物多样性分析

【目的】 研究土壤微生物数量和功能多样性与核桃腐烂病之间的关系,为核桃腐烂病微生物调控技术研究奠定良好的理论基础。【方法】以健康、轻度、中度和重度4类不同病害程度的12年生核桃树为试材,采用可培养微生物计数和Biolog生态板测定其根区土壤微生物数量和功能多样性的异同,分析其与病害程度之间的相关性。【结果】不同腐烂病发病程度核桃根际土壤三大可培养微生物类群数量差异显著。与健康土壤相比,不同发病程度土壤细菌数量呈先上升后下降趋势, 轻度、中度发病土壤分别提高了15.67%和12.28%,重度发病土壤则下降了33.46%。轻度、中度和重度发病土壤放线菌数量分别下降了47.33%、32.98%和19.27%,真菌数量分别下降了49.32%、22.68%和42.68%。Biolog碳源利用表明,核桃腐烂病不同发病程度土壤微生物多样性也存在显著差异。从144 h的AWCD值可以看出,腐烂病发病较轻的核桃根区土壤中,微生物活性最高,健康土壤降低了12.03%,中、重度发病土壤分别降低了14.56%和18.42%。轻度发病土壤的Shannon丰富度指数(H)高于健康和中、重度发病土壤。健康和轻度发病的土壤微生物对糖类和氨基酸类碳源有较强的利用能力,而腐烂病发病较重的土壤中利用糖类、氨基酸类和酚酸类碳源的微生物在减少。主成分分析表明,发病程度不同的核桃根区土壤微生物群落有一定的差异。31种碳源中,糖类和氨基酸类碳源决定着主成分的分异。【结论】腐烂病发病程度较重的土壤中微生物活性低于健康和腐烂病发病程度较轻的土壤。根据土壤微生物利用的不同碳源,设计出合理的微量元素肥料,将有望减轻核桃腐烂病病害的发生。     

基于Biolog微平板技术解析典型煤矿区煤层 微生物代谢及其多样性分析

为研究不同煤矿区煤层微生物群落的代谢活性差异,找出能够激发煤层微生物活力的最佳碳源。首次采用厌氧条件下Biolog-ECO微平板技术,以我国3个典型煤矿区为研究对象(寺河矿简称SH,张北矿简称ZB,贵二矿简称GE),揭示煤层微生物代谢功能多样性特征。研究结果发现,张北矿样品第15天的平均吸光度值0.65±0.035,显著高于其他两矿,表明其微生物的代谢活力较最高;张北矿样品在第15天的多样性指数(Shannon指数、McIntosh指数、Simpson指数)也相对较高。通过主成分分析发现,煤层微生物群落在提供外源单一碳源进行代谢时,较喜欢利用L-基丙氨酸、4-羟基苯甲酸、2-羟苯甲酸、苯乙基胺含苯环的化合物。这些单一碳源或许可以作为煤层的外源营养物,加快煤层原位微生物甲烷代谢,使得生物成因煤层甲烷气体快速产出。