玉米农田土壤细菌群落变化的DGGE分析

利用改进的土壤DNA提取方法直接从玉米农田土壤样品中提取微生物全基因组,以嵌套式PCR和降落式PCR扩增出细菌16S rDNAV3区基因,并运用DGGE电泳技术对扩增片段进行分离,对玉米生长过程中4个重要生育期及不同土层深度细菌群落的变化进行了分析。结果表明,改进的提取方法能够获得完整且含量较高的基因组DNA,嵌套式PCR有效扩增了16SrDNAV3基因。随着玉米的生长以及土层深度的改变,土壤中的细菌在保持优势种群基本稳定的同时表现出丰富的多样性。其中,在苗期和灌浆期细菌群落的变化最为明显,细菌种类最丰富,而收获期细菌种类最少。同一生育期不同土层深度的细菌也存较大差异,表层土壤的细菌变化最大。     

转基因小麦田土壤细菌16S rDNA V3片段的DGGE分析

为长期监测转基因作物对土壤微生物菌群变化的影响提供可靠的试验方法.以检测转基因小麦田土壤细菌菌群变化为例,利用细菌特异性引物,扩增得到了土壤细菌16S rDNA V3可变区片段;通过变性梯度凝胶电泳(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE),分析PCR扩增得到的V3可变区片段;根据电泳条带的变化情况评价转基因小麦对土壤环境微生物的安全性.结果表明该方法所提取的DNA,可以不经过纯化直接进行PCR扩增等后续试验;DGGE图谱中条带清晰.该方法可作为长期监测土壤微生物种群变化的试验手段.     

应用DGGE技术分析自然免耕土与普通耕作土细菌群落的多样性

为探明免耕土壤与普通耕作土壤环境中细菌群落的多样性,获取相关优势菌落信息,该研究利用宏基因组学方法获得免耕土和普通耕作土样品总DNA,利用PCR获得16SrDNAV3片段,并进行变性梯度凝胶电泳(Denaturation gradient gel electrophoresis),通过微生物种群丰富度比较两样品中群落的丰富性,同时选取相关DNA条带进行克隆、测序和生物信息学分析.结果显示:免耕土壤中细菌群落多样性更加丰富;两类型土壤样品间细菌群落组成具有显著差异,证明耕作制度影响了土壤细菌群落结构.BLAST分析与系统发生分析结果表明,免耕土壤中特异存在的细菌群落与具有生物固氮、降解甲苯和倍硫磷等特性的细菌序列相似性较高或进化关系较近,推测其在免耕土壤肥力、有毒物质降解及有机质转变等过程中起作用.     

废胶粒基质调控对天津机场地被植物群落特征的影响

[目的]探究废弃物基质调控对天津滨海国际机场地被植物群落动态特征的影响。[方法]将废胶粒以低、中、高3个浓度梯度添加到机场试验地土壤中,以不添加胶粒为对照区,于2016年4—9月进行植物群落调研。[结果]试验区植物种类共计32种,其中对照区植物共有15科27种,废胶粒调控区植物减少到8科17种,且随废胶粒添加量的增加而减少。废胶粒调控区植物群落的丰富度均显著低于对照区,废胶粒调控区的均匀度与对照区相比差异不大;废胶粒调控区的多样性均低于对照区,且随添加量的增加而降低;中、高添加量废胶粒调控区的生物量均高于对照区,低添加量调控区的则较低。[结论]土壤基质中添加废胶粒减少了天津机场植物种类,显著降低了植物群落的丰富度和多样性。     

适用变性梯度凝胶电泳分析的石油污染土壤微生物DNA模板制备的研究

[目的]为了快速、简便和经济地获得理化性质不同的石油污染土壤中微生物总DNA,以用于后续微生物群落结构分析及动态监测。[方法]采用3种提取方法对石油污染土壤中细菌总DNA进行提取,并通过DNA产量、纯度、片段大小、基因组完整性等对提取得到的DNA质量进行评价;并对16S rDNAV3可变区的PCR扩增产物进行DGGE分析。[结果]采用3种方法均能从石油污染土壤中提取得到相应的细菌DNA片段,且针对同一种提取方法,土壤理化性质的差异对DNA提取效果影响不明显,但不同方法提取得到的DNA在浓度和纯度上存在明显差异。采用3种方法提取得到的DNA量分别可达98.3、79.9和43.8 ng/μl。[结论]选取方法1提取基因组DNA并进一步纯化,纯化后的DNA分别采用引物F27/R1492和F357/R518进行16S rDNA及116S rDNAV3可变区的扩增,获得了条带清晰、浓度高、无污染的DNA目的片段;对其PCR扩增产物进行DGGE分析,得到的DGGE图谱可直观反应石油污染土壤中微生物的多样性及优势种群。     

1株抗锌菌株的筛选及其在黑麦草修复锌污染土壤上的应用

为寻求微生物降解菌在重金属污染土壤修复工程中应用,采用摇瓶培养法与16SrDNA序列分析法相结合研究重金属锌污染土壤中强耐锌菌株的种类;并采用盆栽试验,研究不同菌肥搭配对黑麦草富集重金属锌的影响。结果表明:从被污染土壤中分离出1株具有较强锌耐受能力的细菌jyj,初步确定为蕈状芽孢杆菌(Bacillus mycoides);该细菌与肥料搭配施用,黑麦草地下部分锌含量较对照(2 560.5mg/kg)提高1.55倍,地下生物富集系数提高至5.13。     

冻融末期亚高山/高山森林土壤有机层细菌多样性

为了解季节性融冻末期亚高山/高山森林生态系统土壤有机层细菌多样性特征,应用DGGE方法研究了川西亚高山/高山地区4个典型森林群落(冷杉原始林、冷杉次生林、20年生粗枝云杉人工林、15年生粗枝云杉人工林)土壤冻结末期土壤有机层(OL)和矿质土壤层(MS)的细菌多样性。采用化学裂解法提取土壤有机层和矿质土壤层样品总DNA获得了很好的效果,纯化后的总DNA经降落式PCR扩增得到高特异性16SrDNAV3区片段。样品PCR扩增产物经DGGE分离得到大量条带,不同样品间分离所得条带的强度和位置均有差异,表明研究样地在冻融末期具有一定的细菌群落多样性。并且,OL细菌群落结构的相似性、Shannon-Wiener物种丰富度指数和Simpson物种优势度指数随其土壤层次和森林类型的变化而变化,表明冻融末期强烈的环境变化极大地影响了土壤细菌群落结构。另外,将研究地4个样点土壤有机层细菌10个特有条带进行克隆和序列测定,结果显示了耐低温、温度敏感和非敏感优势细菌群落。这些结果表明:冻融末期温度驱动的环境变化深刻影响了亚高山/高山森林OL细菌群落多样性。     

基于PCR-DGGE技术的剑湖湿地湖滨带土壤微生物群落结构多样性分析

为了解剑湖湿地湖滨带植物根际土壤中细菌的群落结构特征多样性,应用PCR-DGGE 技术对剑湖湿地湖滨带4种植物根际土壤细菌的群落结构进行了研究,根据 DGGE 指纹图谱,对它们的遗传多样性进行了分析。结果表明,不同植物群落根际和非根际土壤细菌多样性指数（H′）、丰度（S） 和均匀度（J）均有所不同,根际土壤细菌多样性指数、均匀度、丰富度均高于非根际,其中茭草根际土壤细菌多样性指数、均匀度、丰富度均最高,说明植物群落类型与土壤微生物多样性的关系十分密切;不同植物群落根际土壤细菌群落结构相似性较高,非根际土壤细菌群落结构相似性较低,在82%的相似水平上聚为4大类群,根际土壤细菌和茭草非根际土壤细菌聚为一类,其余非根际土壤细菌各聚为一类,说明植物群落对微生物群落结构具有一定的影响。对 DGGE 的优势条带序列分析,同源性最高的微生物分别属于变形菌门（Proteobacteria）、草酸杆菌科（Oxalobacteraceae）、紫色杆菌属（Janthinobacterium）、杜擀氏菌属（Duganella）、埃希氏菌属（Escherichia）和链球菌属（Streptococcus）,它们均为未培养微生物。不同植物群落根际土壤氮磷含量均有所差异,其中茭草根际土壤氮磷含量最高,湿地土壤细菌多样性与土壤有机质、总N、总P的含量呈正相关关系,土壤细菌多样性与土壤pH值呈负相关关系。     

基于高通量测序技术的玉米不同生育时期土壤细菌多样性变化

为探明玉米关键生育时期土壤细菌多样性的动态变化,基于Illumina Hi Seq 2500高通量测序技术测定细菌16S r RNA V3+V4区序列,分析玉米4个关键生育时期土壤细菌的菌群结构及多样性。结果表明,在玉米4个关键生育时期,分别检测到42,37,39,37个细菌门,其中,变形菌门是研究区土壤中的优势细菌类群,占有绝对优势,其次依次是酸杆菌门、放线菌门、绿弯菌门、拟杆菌门、芽单胞杆菌门;土壤细菌多样性随着生育时期的进程而变化,苗期土壤细菌多样性最高,成熟期最低。     

艾比湖湿地植物群落特征与土壤环境关系研究

结合野外调查和室内实验的数据,对艾比湖湿地植物群落多样性指数与土壤环境的关系进行研究。结果表明：研究区的42种植物,分属16科36属,多数为典型荒漠植被,归属于16个植物群落类型。各群落的组成简单,多样性指数值都较低,且不存在较大差异。土壤中的有机质含量都很贫乏,土壤偏碱性,多为盐渍土。除物种丰富度与pH值呈显著相关外,多样性指数与土壤因子之间无相关性。