湛江等鞭金藻藻际细菌群落与其耐高温关系分析

为解析湛江等鞭金藻(Isochrysis zhangjiangensis)野生藻株(IZ)与常压室温等离子体技术诱变获得的耐高温诱变藻株(IM)藻际细菌群落与耐高温能力的关联性,本研究采用16S rDNA扩增子测序方法对两株藻在25℃和35℃下细菌群落多样性进行分析。ACE和Chao1指数分析表明,25℃下培养两株藻的细菌群落组成无显著差异,但35℃下IM组(IM35L)中细菌群落多样性显著高于IZ组(IZ35L)。无度量多维标定法(NMDS)分析表明,25℃下IM组(IM25L)和IZ组(IZ25L)的藻际细菌群落较为相似,而35℃下两者的藻际细菌群落差异明显。另外,IM25L、IZ25L和IZ35L组中丰度前三的属均一致,但IM35L组中噬冷菌属(Algoriphagus)细菌相对丰度明显提升。MetaStat分析发现,变形菌门红螺菌目细菌阿尔法变形菌DG1252(Alpha proteobacterium DG1252)在25℃下IZ组和IM组的丰度无明显差异,但在35℃下IM组的丰度显著高于IZ组。因此,湛江等鞭金藻耐高温能力与其藻际细菌多样性存在关联,其中噬冷菌属细菌和阿尔法变形菌DG1252可能与IM的耐高温性状密切相关。本研究为深入探究湛江等鞭金藻高温抗逆性与藻际细菌之间的联系奠定了基础,有助于夏季高温条件下贝类饵料微藻的培育和扩繁。     

盐度对湛江等鞭金藻生长、脂肪酸及藻际菌群的影响

为探究盐度对湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis)生长、脂肪酸组成及藻际菌群的影响,本研究将湛江等鞭金藻置于4个盐度(12、18、24和30)下进行半连续培养,达到稳定生长状态后测定细胞密度(OD₇₅₀)、叶绿素荧光参数及脂肪酸组成,并分析藻际菌群组成。结果表明,湛江等鞭金藻在盐度18~24下有着较高的细胞密度、最大光化学效率(F_v/F_m)及有效光化学效率(F'_v/F'_m)。盐度12、18和24下脂肪酸组成无显著差异。盐度30下饱和脂肪酸显著高于其他三组,而不饱和脂肪酸显著低于其他三组。综合来看,盐度18~24是湛江等鞭金藻生长和不饱和脂肪酸积累的最适盐度范围。采用16S rDNA扩增子测序分析藻际菌群,从Chao1、ACE和Shannon指数推测盐度12下藻际菌群多样性显著高于其他三组。主坐标分析(PCoA)表明,盐度18、24和30组间藻际菌群组成相似,与盐度12组差异明显。藻际菌群组成分析显示盐度12下优势菌为变形菌门(Proteobacteria),占比为92.70%,其中占比最多的属为短波单胞菌属(Brevundimonas)。盐度18、24和30下优势菌为蓝菌门(Cyanobacteria),占比分别为97.63%、97.41%和93.51%,说明盐度12和盐度≥18对于湛江等鞭金藻是两个差异巨大的生长环境,会使其藻际菌群组成发生剧烈变化。本研究为湛江等鞭金藻培养方案优化提供了数据支持,同时为深入探究盐度对湛江等鞭金藻藻际菌群的影响奠定了基础。     

60Co-γ辐照对饵料微藻粉的灭菌效果及其营养价值的影响

微藻是水产动物重要的生物饵料，能为水产动物提供丰富的营养。为了评估⁶⁰Co-γ辐照处理对饵料微藻粉品质的影响，本试验探究了不同⁶⁰Co-γ辐照剂量对饵料微藻球等鞭金藻(Isochrysis galbana)和三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)藻粉的灭菌效果和营养价值的影响。结果表明，两种藻粉经过4和7 kGy两种不同⁶⁰Co-γ辐照剂量处理后，细菌总数和霉菌总数较辐照前均显著降低(P<0.05)，大肠菌群均降低至检测限以下，沙门氏菌均未检出，辐照处理后微生物指标达到饲料卫生标准；两种藻粉的主要营养成分DHA/EPA、PUFA、总脂肪酸、总类胡萝卜素及粗蛋白含量均未显著降低(P>0.05)。且经7 kGy辐照处理后的球等鞭金藻藻粉在4℃避光条件下储存18个月内，细菌总数、霉菌总数、大肠菌群及沙门氏菌均无显著变化(P>0.05)。综上所述，辐照剂量为4～7 kGy的⁶⁰Co-γ辐照能有效对球等鞭金藻藻粉和三角褐指藻藻粉进行灭菌，且不影响两种饵料藻粉的营养价...     

轮作与连作对烟田土壤微生物区系及多样性的影响

为探讨轮作与连作对烟田根际土壤微生物群落的影响,采用实验室微生物培养联合微生物高通量测序技术,分析了玉米-烤烟轮作和烟叶连作对烟株根际土壤微生物数量、群落结构及其多样性的影响。研究结果表明,轮作烟田根际土壤中可培养细菌和放线菌数量均高于连作烟田根际土壤,但真菌数量低于连作烟田。土壤高通量测序结果表明,轮作烟田根际土壤真菌和细菌群落多样性均高于连作烟田;在烟株的生长过程中,轮作和连作烟田在旺长期和成熟期微生物群落相似度降低。相较于黑胫病/根腐病/根结线虫发病率较高(36. 67%)的连作烟田来说,轮作烟田发病率较低(0%),进一步分析真菌和细菌群落结构发现,轮作烟田根际土壤中拮抗菌如Sphingomonas (鞘脂单胞菌属)、Pseudomonas (假单胞菌属)、Aspergillus (曲霉属)等相对丰度均高于连作烟田,而连作烟田根腐病病菌Pythium (腐霉属)丰度较高。     

崇明西红花根际土壤和球茎微生物多样性分析

为研究崇明西红花栽培地根际土壤和球茎中微生物多样性,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对其微生物群落组成进行了比对分析。结果表明,西红花根际土壤和球茎中细菌和真菌在门类水平上菌群类别差异不显著,但在丰富度和多样性方面根际土壤明显高于球茎;在属和种水平上差异显著;在种水平上,根际土壤或球茎均有各自特有的细菌或真菌,且具有较高的相对丰度。西红花致病真菌瓶霉(Phialophora)和背芽突霉(Cadophora)在崇明西红花球茎大量存在。因此,推测西红花病害发生,除与土壤菌群相关外,与其内生细菌和真菌也紧密相关。本研究结果初步分析了崇明栽培地西红花根际土壤和球茎中微生物多样性及群落结构组成,为进一步筛选合适的崇明西红花栽培地土壤和种球杀菌剂提供了理论依据。     

黄河三角洲刺槐根际与非根际细菌结构及多样性

为精确分析黄河三角洲刺槐根际与非根际土壤细菌群落定殖情况,本研究采用高通量测序方法对刺槐根际与非根际土壤细菌结构及多样性进行了研究。研究表明,根际土壤细菌共有36门214属,非根际土壤细菌共有33门153属。变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)细菌丰度超过15%,是根际与非根际土壤中的优势菌落。根际与非根际土壤中酸杆菌门、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)丰度差异显著。根际土壤中红游动菌属(Rhodoplanes)、溶杆菌属(Lysobacter)、热单胞菌属(Thermomonas)、链霉菌属(Streptomyces)及非根际土壤中红游动菌属、溶杆菌属、链霉菌属、Kaistobacter细菌丰度超过4%。根际土壤中固氮菌丰度显著高于非根际土壤,解磷、解钾细菌丰度差异不显著。根际与非根际土壤细菌Chao丰富度分别为2 054、2 376,差异显著。根际与非根际土壤细菌之间的权重(Weighted Unifrac)距离在0.12~0.25之间。综上所述,黄河三角洲刺槐根际与非根际土壤细菌结构具有一定差异,多样性差异显著。     

丛枝菌根真菌提高感染青枯菌番茄根际土壤细菌群落多样性和稳定性及有益菌属相对丰度

  【目的】  青枯病是由茄科雷尔氏菌 (Ralstonia solanacearum, 亦称青枯菌) 诱导产生的一种高温高湿型土传病害,土壤温度高、湿度大时易于青枯菌的繁殖进而引发青枯病。丛枝菌根真菌 (arbuscular mycorrhiza, AM) 可能通过调控根际微生物区系对病原体产生影响,我们研究了AM真菌对青枯菌入侵条件下土壤细菌群落的影响。  【方法】  以番茄 (Solanum lycopersicum) 为试材进行盆栽试验,供试AM真菌为摩西管柄囊霉 (Funneliformis mosseae) M47V,供试病原菌为茄科雷尔氏菌QL-RS 1115 (GenBank:GU390462)。催芽5日的番茄种子,接种AM菌剂的为菌根苗,未接种AM真菌的为非菌根苗。在番茄幼苗生长30天时,一半菌根苗和非菌根苗接种青枯菌,另一半不接种青枯菌,共4个处理。在接种青枯菌后1天和14天,采集番茄样品,采用抖土方法采集根际土壤,利用实时荧光PCR分析番茄根际青枯菌数量,采用16S rRNA高通量测序探究土壤细菌群落多样性和结构稳定性。  【结果】  在接种青枯菌初期 (1天),非菌根苗接种青枯菌 (TR–AMF) 和菌根苗接种青枯菌 (TR+AMF) 两组处理的根际土壤细菌群落结构发生明显改变,Chao1指数、Shannon指数和Simpson指数显著降低 (P<0.05),共现网络的节点数和连接数明显减少,模块化程度降低,共现网络简化表明细菌群落结构的稳定性降低。接种青枯菌14天后,不动杆菌属 (Acinetobacter)、鞘氨醇单胞菌属 (Sphingomonas)、溶杆菌属 (Lysobacter)、假单胞菌属 (Pseudomonas) 等有益细菌属在感染青枯菌的番茄根际富集,细菌共现网络的节点数和连接数增加,模块化程度提高,表明细菌群落稳定性得到恢复。与非菌根苗相比,菌根苗接种青枯菌 (TR+AMF) 和菌根苗未接种青枯菌 (TN+AMF) 两个处理番茄根际土壤中青枯菌丰度显著降低 (P<0.05)。AM真菌显著提高Chao1指数和Shannon指数 (P<0.05),提高了感染青枯菌番茄根际土壤中黄杆菌属(Flavobacterium)、黄色土源菌属 (Flavisolibacter)、噬胞菌属 (Cytophaga) 和苔藓杆菌属 (Bryobacter) 的相对丰度,同时增加了共现网络的节点数和连接数,并促进番茄根际细菌物种之间的良性互作,提高细菌网络的复杂程度。  【结论】  感染青枯菌的番茄根际会富集不动杆菌属 (Acinetobacter)、鞘氨醇单胞菌属 (Sphingomonas)、溶杆菌属 (Lysobacter)、假单胞菌属 (Pseudomonas) 等有益菌属以提高其抗病性,恢复细菌多样性和群落稳定性。接种AM真菌可显著降低番茄根际土壤中青枯菌的丰度,特别是侵染青枯菌后提高番茄根际的黄杆菌属 (Flavobacterium)、黄色土源菌属 (Flavisolibacter) 、噬胞菌属 (Cytophaga) 和苔藓杆菌属 (Bryobacter)的相对丰度,进而抑制土壤中青枯菌的生长,并通过提高细菌的多样性和丰富度,促进番茄根际细菌物种之间的稳定共生和良性互作,从而提高细菌群落对青枯菌的抵抗能力。     

间作刺槐对魔芋根际细菌群落结构及软腐病发生的影响

为研究间作刺槐对魔芋根际细菌群落结构的影响及其与软腐病的关系,以深入理解特定作物间作模式下的根际微生态特征。本试验设置塑料膜全隔（单作）、尼龙网网隔（半间作）和无隔（间作）3种刺槐‖魔芋根系分隔处理,采用高通量测序和荧光实时定量PCR(qRT-PCR)技术分析不同处理魔芋根系和根际土壤细菌多样性、群落组成和土壤氮循环相关基因表达丰度。结果表明,魔芋根系和根际土壤细菌α多样性指数均随着根系互作加强而明显提高。无隔处理根际细菌群落β多样性与全隔处理有明显差异。戴沃斯菌属（Devosia）、极地所菌属（Pricia）、藤黄单胞菌属（Luteimonas）、链霉菌属（Streptomyces）及溶杆菌属（Lysobacter）相对丰度值在所有处理根系和土壤中均较大;原小单孢菌属（Promicromonospora）相对丰度在网隔处理土壤中最高;链霉菌属、根瘤菌属（Rhizobium）和溶杆菌属相对丰度在网隔和无隔魔芋根系和土壤中较大。与全隔相比,无隔处理显著提高了土壤氮循环相关固氮酶基因（nifH）、亚硝酸还原酶基因（nirS）、氧化亚氮还原酶基因（nosZ）和氨单加氧酶基因（AOA amoA...     

微咸水灌溉对华北平原冬小麦根际微生物的影响

针对我国华北平原淡水资源短缺这一现状,合理利用其地下微咸水进行农业灌溉是缓解水资源供需矛盾的有效途径。持续5年的田间定位试验,开展微咸水灌溉对冬小麦根际微生物影响的研究,试验共设置5个试验处理:雨养(NI)、淡水和微咸水交替灌溉(FS)、淡水灌溉(FF)、微咸水灌溉(SS)、微咸水和淡水交替灌溉(SF)。研究结果表明:FS和SS处理导致土壤表层(0～10 cm)EC值显著增加29.9%～52.4%,并且SS处理对冬小麦造成了盐胁迫。但微咸水灌溉(FS、SS、SF)较FF处理未对根际微生物Alpha多样性和群落结构造成显著影响,仅SS处理显著增加了部分属生物标记物如噬冷菌属(Algoriphagus)和有害菌壳球孢属(Macrophomina)等的相对丰度。较雨养而言,灌溉处理(FS、SS、FF、SF)导致表层土壤含水量(SWC)和pH分别增加42.4%～56.2%和3%～5.2%;硝态氮(NO^3--N)和铵态氮(NH4+-N)含量分别减少52.7%～65.2%和27.5%～43.2%。SWC值是影响根际细菌多样性的主要因子,因此,灌溉处理显著增加了根际细菌Alpha多样性;但未对真菌多样性造成显著影响。同时,根际微生物群落结构均受土壤pH值和NO^3--N含量影响,因此灌溉处理和NI处理群落结构存在差异,显著增加了纤维弧菌属(Cellvibrio)和有益菌角菌根菌属(Ceratobasidium)等属生物标记物的相对丰度。以上研究表明,长期使用3 g·L-1微咸水灌溉未对根际微生物多样性及群落结构造成显著影响,但是会改变部分属生物标记物相对丰度。这些研究结果为华北平原冬小麦微咸水灌溉的推广应用提供科学依据和理论基础。     

光照强度对菌藻共生生物膜细菌群落结构的影响

为了探索3种不同光照强度对菌藻共生生物膜细菌群落结构的影响,该研究设计在淡水养殖池塘水质条件下,开展3种不同光照强度水平(CK组0,T1组4 750 lx,T2组7 580 lx)对菌藻共生生物膜内细菌的群落结构的研究。结果显示:菌藻生物膜细菌群落结构发育对不同的微生态环境有不同的响应,T1处理和T2处理的Alpha多样性指数,包括获得的OTUs数量(NumberofOperationalTaxonomicUnits)(498.5±7.16、517.2±10.36)、Chao1指数(Chao1index)(648.7±35.64、672.8±30.69)和Shannon指数(Shannon index)(4.68±0.01、4.85±0.03)显著高于CK处理(406.6±8.18,521.5±18.62,3.53±0.02),CK组菌藻生物膜的细菌群落在总体数量上处于弱势,显著低于T1和T2处理;随着光照强度的增加,菌藻生物膜的优势细菌类群所占百分比的次序发生了改变;变形菌门(Proteobacteria),拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)和放线菌门(Actinobacteria)在3个处理中均为优势菌种,但丰度有显著差异。硝化螺菌属(Nitrospira)在CK组和T1处理的属水平相对丰度为2.72%±0.93%和2.57%±0.46%,显著高于T2组;红杆菌属(Rhodobacter)相对丰度随着光照强度的增大而逐渐升高,T1组假单胞菌属(Pseudomonas)的相对丰度平均值显著高于CK组及T2组,菌藻生物膜细菌群落结构发育对不同的光照强度有不同的响应,随着光照强度的变化,菌藻生物膜的优势细菌类群所占百分比的次序发生改变;T1组拥有较高的硝化和反硝化能力,CK组在降解多种有机物的能力方面较强。     

基于SSR标记的鸢尾杂交和诱变育种材料遗传多样性分析

为加快路易斯安那鸢尾育种的进程,以5个路易斯安那鸢尾品种为试验材料,开展杂交和⁶⁰Co-γ辐射诱变育种。基于短茎鸢尾和暗黄鸢尾的基于表达序列(EST)开发的微卫星标记(SSR)标记,选择其中14对SSR标记用于路易斯安那鸢尾品种、杂交后代和诱变材料共40份材料的遗传多样性分析。结果表明,5个路易斯安那鸢尾品种的杂交后代均与母本的遗传差异小;而5个路易斯安那鸢尾品种经诱变后获得了与其亲本遗传差异大的诱变材料,5个品种的成活率均随着⁶⁰Co-γ辐射剂量的成倍增加而显著降低,不同品种在2.5、5、10、20和40 Gy剂量处理下成活率分别为20.77%~24.99%、13.33%~17.89%、10.11%~15.71%、3.33~10.14%和1.11%~2.77%,可通过组培快繁观测其表型性状。本研究利用路易斯安那鸢尾组培苗开展⁶⁰Co-γ辐射诱变育种,并筛选出10对适用于路易斯安那鸢尾品种、杂交后代和诱变材料的SSR标记,可为路易斯安那鸢尾杂交育种、辐射诱变育种和基于SSR标记的种质鉴定提供理论依据。     

新疆巴州幼年与成年牦牛瘤胃细菌区系多样性分析

为比较年龄对牦牛瘤胃细菌区系多样性的影响,以新疆巴州1岁幼年牦牛和4岁成年牦牛的瘤胃微生物总DNA为研究材料,利用16S rRNA基因序列分析技术对牦牛瘤胃细菌区系的操作归类单元(OTU)聚类、门和属水平上的物种丰度、Alpha多样性进行比较分析。结果表明,在门水平上,厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度为66.96%~70.31%,拟杆菌门(Bacteroides)相对丰度为21.87%~24.11%,其他菌类所占比例极少。在属水平上,普雷沃菌属(Prevotella)在幼年牦牛瘤胃内相对丰度(4.69%)高于成年牦牛(2.68%);瘤胃球菌属(Ruminococcus)在幼年牦牛瘤胃内相对丰度(4.69%)比在成年牦牛瘤胃内(1.79%)高。幼年和成年牦牛的Chao1指数分别为783.50和544.00,Shannon指数分别为4.68和4.52。综上可知,在同一草地放牧饲养条件下,1岁和4岁巴州牦牛瘤胃细菌区系组成存在明显差异,幼年牦牛瘤胃消化吸收的功能正在转化建立的过程中,所以Chao1指数和Shannon指数高于成年牦牛,且瘤胃细菌物种丰度和多样性更高。本研究结果为该地区牦牛瘤胃微生物稳态及其营养调控研究提供了参考依据。     

Rhizosphere microbial communities and organic acids secreted by aluminum-tolerant and aluminum-sensitive soybean in acid soil

This study aimed to investigate the correlation between organic acids secreted by two soybeans genotypes, BX10 [aluminum (Al) tolerant] and BD2 (Al sensitive) and rhizosphere microbial communities in acid soil. The organic acids secreted by BX10 and BD2 were significantly different at each growth stage. Both fungi/bacteria and gram-negative bacteria/gram-positive bacteria ratio values were affected by the two soybean genotypes at different growth periods. Compared with BD2, phospholipid fatty acid of BX10 showed higher Shannon diversity at the seedling and flowering stages, but had lower Shannon diversity at the pod-setting stage. Redundancy analysis and canonical correspondence analysis revealed that the organic acids including tartaric acid, lactic acid, and citric acid significantly affected rhizosphere bacterial communities. Sequence analysis indicated that uncultured Acidobacterium, Chloroflexi, and actinomycete enriched in BD2, whereas some uncultured bacteria enriched in BX10. The two soybean genotypes exhibit distinct rhizosphere microbial communities; root organic acid exudates may affect composition of microbial communities of rhizosphere soil: tartaric acid may negatively affect rhizosphere bacteria at the seedling stage, lactic acid may positively affect rhizosphere actinomycetes at the flowering stage, and succinic acid may stimulate fungi at the pod-setting stage.     

乙酸胁迫下东方伊萨酵母的蛋白组学分析

为了探究果酒酵母菌混合发酵下东方伊萨酵母(Issatchenkio orientalis 166,Io 166) 耐受乙酸的分子机制,采用串联质谱标签(TMT)技术分析差异表达蛋白,进行乙酸胁迫条件下蛋白质组学的研究。结果表明,在对数生长期中期乙酸胁迫下Io 166生长会受到抑制,但Io 166会逐渐适应乙酸胁迫并产生抗性,胁迫4 h后共有461个蛋白差异表达,其中327个上调,134个下调。这些蛋白经注释和统计分析表明,在乙酸胁迫下,谷胱甘肽的合成增加,几种具有抗氧化特性的蛋白质(如PXP9、HYR1、CCP1)上调,对细胞耐受乙酸起到关键作用。此外,与氨基酸(如精氨酸)生物合成和代谢过程相关的蛋白差异表达,热激蛋白(HSP)高度表达以降解聚集和错误折叠的蛋白。本研究结果为Ⅰ. orientalis耐受乙酸提供了理论依据,并对提高果酒耐受乙酸发酵具有潜在的应用价值。     

Effect of long-term fertilization on bacterial communities in wheat endosphere

Fertilization has been shown to exert a significant influence on soil microorganisms and directly and indirectly influences plant growth and survival in agroecosystems. However, it is unknown whether fertilization affects endophytic microbial communities, which are ubiquitous and intimately associated with plant growth and health. Herein, we investigated endophytic bacterial communities in wheat leaves and roots under different long-term fertilization regimes, including NPK chemical fertilizer and NPK chemical fertilizer combined with wheat straw, pig manure, or cow manure. Endophytic bacterial community composition considerably differed in leaves and roots. Although different fertilization treatments did not affect the endophytic bacterial species richness or phylogenetic diversity in either leaves or roots, the community composition was significantly altered, particularly in roots. The endophytic bacterial co-occurrence network in leaves was more complex and stable than that in roots. Furthermore, many of the keystone species that were identified by their topological positions in the co-occurrence networks of leaves and roots were involved in plant growth and fitness. The total relative abundance of keystone species was the highest in the NPK plus cow manure treatment in both leaves and roots. Overall, our results suggest that different fertilization regimes can strongly affect endophytic bacterial communities, and the combination of NPK fertilizer and cow manure promoted the relative abundance of the key endophytic bacterial microbiota in both leaves and roots, which might be beneficial for plants in agroecosystems.     

The impact of increasing heavy metal stress on the diversity and structure of the bacterial and actinobacterial communities of metallophytic grassland soil

A study was undertaken to investigate the bacterial community found in metallophytic grassland soil contaminated with Zn and Pb. We hypothesised that such communities would be tolerant of additional heavy metal stress due to phylogenetic and functional adaptation. In microcosm experiments, lasting 51 days, denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analyses was used to compare the total bacterial and actinobacterial communities in non-amended soils and those to which additional Pb and Zn concentrations were added. There was a decrease in total bacterial diversity with each addition of Pb and Zn; in contrast, the actinobacterial community diversity remained unaffected. The community structures were analysed using multivariate analyses of the DGGE profiles. Total bacterial community profiles showed two distinct groups sharing less than 80% similarity, irrespective of Pb and Zn addition. The first contained profiles sampled during the first 7 days of the experiment; the second contained those sampled from day 10 onwards. Actinobacterial profiles from those that were non-amended showed a similar distribution to those of the total bacterial community. However, in soil amended with fivefold additional Pb and Zn, all the profiles shared more than 80% similarity. Raup and Crick analyses suggested that total bacterial soil communities were subject deterministic selection becoming significantly similar as the experiment progressed, but this was inhibited by the highest concentration of additional Pb and Zn. Actinobacterial communities showed a similar response but were less affected by elevated Pb and Zn concentrations. These data indicate that the diversity of the actinobacterial community was not negatively affected by additional heavy metal stress in contrast to total bacterial community diversity.     

谷子SBP蛋白基因家族的鉴定及表达分析

为了深入分析SBP基因家族在谷子中的功能作用,本研究在谷子全基因组水平,通过NCBI blast及HMMER search等生物信息学方法进行了谷子SBP基因家族鉴定,分析了SBP蛋白理化性质及系统发育,利用RT-qPCR分析了谷子SBP基因在PEG和ABA胁迫下的表达情况。结果表明,谷子SBP基因家族有19个成员,位于9条染色体上,编码的氨基酸序列长度为199~1 118 aa。谷子SBP蛋白系统发育树结果显示,该蛋白家族可分为两大类:第一类分为六个亚类,第二类仅有一个SBP蛋白。谷子SBP蛋白家族成员的外显子数从2~11个不等,且均为亲水性蛋白。亚细胞定位预测结果显示,除SBP7外,所有的SBP蛋白在细胞核中均有信号。谷子SBP蛋白与拟南芥SBP蛋白在进化关系上较远,而与高粱、水稻SBP蛋白进化关系较近。谷子SBP基因家族启动子区域的顺式作用元件主要为植物激素、干旱、光照及病原菌、创伤类的响应元件。RT-qPCR分析结果显示,PEG和ABA胁迫诱导下,SBP基因在叶和茎中的表达均上调,表达量增幅表现为:叶>茎。PEG胁迫后SBP基因的表达增长量显著高于外源ABA诱导;其中,SiSBP13的表达量增幅最大,PEG胁迫4 h叶和茎中的表达量分别达到未胁迫时的180倍和15倍,ABA诱导4 h茎中的表达量最高达到未胁迫时的8倍,而叶中的表达量持续升高,24 h时达到未胁迫时的28倍。本研究为下一步深入研究SiSBPs基因在谷子生长发育阶段中的功能奠定了基础,也为谷子功能基因的挖掘利用提供了候选基因。     

茶树凋落叶浸提液对菘蓝生理生化的化感效应

为研究茶树凋落叶浸提液对菘蓝生长与生理生化的化感效应,以模拟自然条件下雨雾淋溶方式,采用不同浓度的茶树凋落叶浸提液(CK:0 mg·mL^-1、T1:6.25 mg·mL^-1、T2:12.5 mg·mL^-1、T3:25 mg·mL^-1 和T4:50 mg·mL^-1)处理菘蓝,测定其生长、抗氧化酶活性及其基因表达量、细胞膜损伤率以及丙二醛(MDA)、过氧化氢(H₂O₂)、渗透调节物质和次生代谢物含量的变化。结果表明,茶树凋落叶浸提液对菘蓝生长表现出“低促高抑”的浓度效应,与CK相比,T1对菘蓝生长具有一定的促进作用,而浸提液浓度超过菘蓝的耐受阈值时,会对其生长产生不利的影响。随着浸提液浓度的升高,可溶性糖和可溶性蛋白含量呈先上升后下降的趋势,而脯氨酸含量则持续增加。与CK相比,T1的MDA含量、细胞膜损伤率和H₂O含量差异不显著,而T3、T4则显著升高。茶树凋落叶浸提液对抗氧化酶活性及其基因表达有不同的影响,T1的过氧化物酶(POD)与抗坏血酸氧化物酶(APX)活性最高,T2的过氧化氢酶(CAT)活性最高,而T3、T4的4种抗氧化酶活性均显著低于CK。T1的Pod、Cat、Apx基因表达量最高,而T4则抑制了抗氧化酶基因的表达。此外,POD活性与其基因表达量呈显著正相关,而超氧化物歧化酶(SOD)、CAT和APX活性与其基因表达量的相关性不显著。不同浓度的茶树凋落叶浸提液对于菘蓝次生代谢物质积累的影响存在显著差异,低浓度茶树凋落叶浸提液对菘蓝生长、靛蓝和靛玉红含量积累有促进作用,而高浓度茶树凋落叶浸提液对总黄酮含量积累有一定的促进作用。本研究结果可为幼龄茶园中茶树-菘蓝复合种植提供理论参考。     

刺葡萄愈伤组织UFGT基因克隆及表达分析

为从细胞水平上揭示刺葡萄3-O-类黄酮葡萄糖基转移酶(UFGT)基因调控花青素合成的功能,以刺葡萄愈伤组织为试验材料,根据刺葡萄愈伤组织转录组UFGT序列片段,利用RT-PCR结合RACE技术克隆得到VdUFGT基因,并对其进行生物信息学和表达特性分析。结果表明,VdUFGT基因cDNA和DNA开放阅读框(ORF)分别为1 371 bp和1 448 bp,包含2个外显子和1个内含子,编码456个氨基酸,为带负电荷的不稳定的亲水性蛋白,具有一个UDPGT结构域,是UDPGT超家族成员,包含UDP-黄酮糖基转移酶特征区域。由UFGT同源基因编码蛋白所构建的系统发育树,与植物进化的关系相一致,6个葡萄属植物聚为一支。RT-qPCR分析表明,刺葡萄红色愈伤组织VdUFGT转录水平极显著高于白色愈伤组织,培养25 d的2个细胞培养物差异可达79倍;在刺葡萄愈伤组织连续培养过程中,红色愈伤组织中VdUFGT转录水平变化幅度较大,在愈伤组织快速生长中期和衰老初期分别出现峰值,而刺葡萄白色愈伤组织VdUFGT转录水平与红色愈伤组织相比变化幅度不大,且始终维持在一个较低的水平。说明VdUFGT对刺葡萄红色愈伤组织细胞培养物中的花青素生物合成有重要的调控作用,这种调控作用主要发生在刺葡萄愈伤组织细胞快速生长中期和细胞衰老初期。本研究结果为进一步阐明VdUFGT调控刺葡萄细胞花青素合成的机制奠定了理论基础。