基于宏基因组方法分析养猪发酵床微生物组季节性变化

为揭示夏季和冬季微生物发酵床的细菌群落结构,明确季节性温度下发酵床垫料细菌群落的变化,探究发酵床有机物降解菌的多样性,基于宏基因组方法分析发酵床微生物组季节性变化。提取垫料宏基因组DNA,扩增原核生物16S r DNA基因V3-V4区,采用Illumina进行高通量测序;构建热图,分析两个季节微生物的演替;RDA(冗余分析)法研究垫料菌群与季节性温度之间关系;通过PICRUSt比较了两个季节细菌的代谢水平。测序共获得762 923条序列,包括34门、70纲、260科、1843类OTUs。夏季和冬季的细菌群落结构不同,前者有更为丰富的细菌类群。两个季节的微生物发酵床优势菌为拟杆菌门、厚壁菌门、变形菌门和放线菌门。在门水平,夏季样本中的放线菌门和异常球菌-栖热菌门的含量高于冬季样本;后者的拟杆菌门和变形菌门含量高于前者。夏季有机物降解菌主要为特吕珀菌属和漠河菌属,冬季主要为假单胞菌属和硫假单胞菌,分别适应高温和低温环境。PICRUSt分析显示夏季发酵床中细菌代谢碳水化合物、脂类和氨基酸代谢基因数目高于冬季。研究表明,温度是影响微生物发酵床细菌群落的重要因素,夏季微生物发酵床细菌群落具有更高的丰富度和多样性,代谢水平也高于冬季垫料。     

基于高通量测序分析青贮玉米微生物多样性

青贮饲料发酵质量好坏很大程度上由其微生物组成决定。为了解青贮玉米微生物的多样性,利用高通量测序技术结合传统的纯培养技术,对31个青贮饲料样本进行微生物多样性分析。结果表明,青贮玉米微生物群落组成的共享核心菌属41个,占总样本微生物组成的87. 7%,丰度较大的(≥1%)有10个菌属,其中乳杆菌属、克雷伯菌属及魏斯氏菌属分别占42. 9%、12. 1%、10. 3%;真菌主要有念珠菌属、黑粉菌属、半乳糖霉菌属等。比较乳熟期组与蜡熟期组青贮的微生物群落,发现玉米的成熟度不同,青贮发酵产品中某些属微生物在数量上存在差别,但微生物群落组成无明显差异。本研究可为青贮饲料微生物群落结构及功能的研究提供参考。     

微生物发酵床养猪关键控制技术

微生物发酵床养猪技术是利用自然农业理念和微生物发酵原理控制畜禽粪尿排放与污染的一种新型生猪饲养模式,是一项系统工程。要达到良好的效果,微生物发酵床养猪主要是建立有利于微生物生存繁殖的发酵床环境、选择适合发酵床环境的复合微生物菌剂、维护发酵床中优势菌群的生存环境。     

发酵床养猪技术（上）

发酵床养猪，就是利用微生物垫料（锯末或统糠粉、谷壳、棉籽壳粉、棉秆粗粉、花生壳粉等含粗纤维高的物质，加上复合微生物菌种发酵）养猪，猪生活在厚达60—80厘米的微生物发酵垫料上，猪粪尿经分解同化，转化为无臭无害的物质和菌体蛋白质，部分可供猪食用。发酵床养猪几乎没有臭味，     

活力发酵床养猪技术免费培训

发酵床养猪法也称自然养猪法、生态养猪法、懒汉养猪法,其原理是在养猪圈舍内利用一些高效有益微生物与锯末和谷壳等作为垫料建造发酵床,猪将排泄物直接排在发酵床上,利用生猪的拱掘习性,加上人工辅助翻耙,使猪粪尿和垫料充分混合,通过有益微生物菌落的分解发酵,使猪粪尿等排泄物快速分解和转化。     

《农村新技术》编辑部与广西助农畜牧科技有限公司、全州县科益畜牧种养场联合举办活力发酵床养猪技术免费培训

发酵床养猪法也称＂自然养猪法＂、＂生态养猪法＂、＂懒汉养猪法＂,其原理是在养猪圈舍内利用一些高效有益微生物与锯末和谷壳等作为垫料建造发酵床,猪将排泄物直接排在发酵床上,利用生猪的拱掘习性,加上人工辅助翻耙,使猪粪尿和垫料充分混合,通过有益微生物菌落的分解发酵，使猪粪尿等排泄物快速分解和转化。     

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发酵床养猪法也称＂自然养猪法＂、＂生态养猪法＂、＂懒汉养猪法＂,其原理是在养猪圈舍内利用一些高效有益微生物与锯末和谷壳等作为垫料建造发酵床,猪将排泄物直接排在发酵床上,利用生猪的拱掘习性,加上人工辅助翻耙,使猪粪尿和垫料充分混合,通过有益微生物菌落的分解发酵，使猪粪尿等排泄物快速分解和转化。     

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发酵床养猪法也称“自然养猪法”、“生态养猪法”、“懒汉养猪法”，其原理是在养猪圈舍内利用一些高效有益微生物与锯末和谷壳等作为垫料建造发酵床，猪将排泄物直接排在发酵床上，利用生猪的拱掘习性，加上人工辅助翻耙，使猪粪尿和垫料充分混合，通过有益微生物菌落的分解发酵，使猪粪尿等排泄物快速分解和转化。     

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发酵床养猪法也称“自然养猪法”、“生态养猪法”、“懒汉养猪法”，其原理是在养猪圈舍内利用一些高效有益微生物与锯末和谷壳等作为垫料建造发酵床，猪将排泄物直接排在发酵床上，利用生猪的拱掘习性，加上人工辅助翻耙，使猪粪尿和垫料充分混合，通过有益微生物菌落的分解发酵，使猪粪尿等排泄物快速分解和转化。     

洪泽县推广发酵床养猪技术实践与思考

发酵床养猪是利用发酵床专用菌种,按一定比例混合锯末、稻壳、秸秆、树叶等农林生产下脚料,进行微生物发酵繁殖,形成一个微生态发酵床工厂,并以此作为猪舍的垫料;再利用生猪的拱翻习性（也可用垫料翻拌机）,使猪粪、尿和垫料充分混合,通过发酵床的分解发酵,使猪粪、尿中的有机物质得到充分的分解和转化,微生物以尚未消化的猪粪为食饵,繁殖滋生;同时,     

不同农用酵素的微生物多样性和群落结构

为分析不同农用酵素的微生物多样性和群落组成,利用高通量测序技术,比较分析了5种菌剂（岛本酵素菌等）、8种液态农用酵素（玉米、蓖麻、黄蒿、木麻黄、青蒿、荆条等秸秆为原材料）、7种固态农用酵素（荆条、黄蒿、青蒿、玉米、鬼针草等秸秆为原材料）的细菌和真菌多样性以及其群落组成。结果表明,岛本酵素菌细菌和真菌的OTU数量分别为292和54;在液态农用酵素中,细菌的OTUs数量为61~467,真菌OTU数量为7~44,由于原材料差异,不同酵素的细菌和真菌群落组成差异较大;固态农用酵素具有较多的OTUs（细菌1 015~1 474,真菌58~93）,显著高于菌剂和液态农用酵素;其中变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroides）和放线菌门（Actinobacteria）的相对丰度分别为26.0%~47.5%、9.4%~33.3%、10.7%~28.6%,为细菌群落组成中的优势菌门;真菌群落组成上的优势菌门为子囊菌门（Ascomycetes）。综上所述,微生物群落多样性和组成因剂型和材料的不同存在差异,影响程度为剂型>材料,多样性表现为固态>液态。     

Microbial community dynamics during composting of animal manures contaminated with arsenic,copper,and oxytetracycline

Effects of the heavy metal copper(Cu), the metalloid arsenic(As), and the antibiotic oxytetracycline(OTC) on bacterial community structure and diversity during cow and pig manure composting were investigated. Eight treatments were applied, four to each manure type, namely cow manure with:(1) no additives(control),(2) addition of heavy metal and metalloid,(3) addition of OTC and(4) addition of OTC with heavy metal and metalloid; and pig manure with:(5) no additives(control),(6) addition of heavy metal and metalloid,(7) addition of OTC and(8) addition of OTC with heavy metal and metalloid. After 35 days of composting, according to the alpha diversity indices, the combination treatment(OTC with heavy metal and metalloid) in pig manure was less harmful to microbial diversity than the control or heavy metal and metalloid treatments. In cow manure, the treatment with heavy metal and metalloid was the most harmful to the microbial community, followed by the combination and OTC treatments. The OTC and combination treatments had negative effects on the relative abundance of microbes in cow manure composts. The dominant phyla in both manure composts included Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, and Proteobacteria. The microbial diversity relative abundance transformation was dependent on the composting time. Redundancy analysis(RDA) revealed that environmental parameters had the most influence on the bacterial communities. In conclusion, the composting process is the most sustainable technology for reducing heavy metal and metalloid impacts and antibiotic contamination in cow and pig manure. The physicochemical property variations in the manures had a significant effect on the microbial community during the composting process. This study provides an improved understanding of bacterial community composition and its changes during the composting process.     

基于16S rDNA测序的巢湖流域水体粪便污染溯源

排入地表水中的动物粪便会带来一系列生态与公共卫生问题，快速准确鉴别污染来源对于源头控制与污染治理具有重要意义。基于细菌群落的微生物溯源技术（Community-based microbial source tracking）以及高通量DNA测序技术（Next-generation sequencing，NGS），对污染源中微生物和环境样本中的微生物群落进行比较分析，进而对水体中粪便污染来源进行预测。本文利用16S rDNA测序，系统分析与比较了巢湖流域水体、沉积物样本与广泛的潜在污染源（包括村庄与养猪场污水，野生水鸟粪便，人类与家禽、家畜粪便）的细菌群落组成，同时，利用基于机器学习的溯源软件FEAST与Sourcetracker，对水体、沉积物样本的潜在污染源进行了预测。结果表明：水体与沉积物样本的微生物多样性显著高于粪便样本，其中巢湖水体与河流沉积物样本具有最高的物种多样性，同时样本中也存在大量未分类物种。变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria），拟杆菌门（Bacteroidetes）广泛分布于所有样本中。溯源分析结果表明，村庄排污口与污水处理厂排污口样本是河水样本最主要的污染来源，沉积物与湖水样本则预测存在猪场排污水与野生水鸟粪便的污染，所有样本未检测到来自人粪与鸡粪的污染。     

盐碱地白刺不同部位微生物群落高通量分析

【目的】研究新疆盐碱环境中耐盐植物白刺的根际土壤和叶片内生微生物群落的结构丰富度和多样性。【方法】运用Novaseq测序平台对白刺根际土壤和叶片进行16SrDNA-V4区和ITS1区测序。经FLASH进行拼接,经过Qiim过滤叶绿体和线粒体序列,得到的序列在97%的序列相似性水平上聚类成为操作分类单元(OTUs)。对序列数据进行生物信息学分析,评价物种的Chao1指数、shannon指数以及Alpha多样性。【结果】白刺根际土壤细菌优势菌群为放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes);真菌优势菌群为子囊菌门(Ascomycota)。叶片内生细菌优势菌群为蓝细菌门(Cyanobacteria)和放线菌门(Actinobacteria);真菌优势菌群为子囊菌门(Ascomycota),白刺不同部位的微生物菌群数量和多样性有显著差异(P<0.05),白刺各样地之间微生物群落构成差异明显。【结论】白刺不同部位微生物群落的丰富度和多样性分布。     

马铃薯根际土壤细菌群落结构及其对干旱胁迫的响应

为研究马铃薯根际土壤细菌的群落结构及其对干旱胁迫的响应,采用盆栽试验,以开花期马铃薯根际土壤为研究对象,提取其总DNA,通过Illumina Miseq对细菌 V3~V4区进行高通量测序,对干旱处理下马铃薯根际微生物的群落结构进行分析。结果表明,共鉴定有效序列1 263 889条,6 785个OTUs归属33个门、94个纲、267个目、462个科、919个属、1 930个种。与对照土壤相比,种植马铃薯后根际土壤中的变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）和芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）为优势菌门,其中放线菌门（Proteobacteria）的相对丰度显著增加。干旱处理提高了马铃薯根际土壤中变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）和假单胞菌属（Pseudomonas）的相对丰度。PCoA（principal coordinates analysis）分析显示,种植马铃薯和干旱胁迫是造成土壤细菌群落结构变异的重要因素。PICRUSt（phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states）分析表明,干旱处理后根际土壤细菌的变化与马铃薯植株的生理代谢、信号转导、防御机制和基本生命活性等密切相关,对植物的生存和耐旱性具有重要意义,为通过改良土壤微生物环境来提高植物胁迫耐受性提供了重要参考。     

高通量测序法检测奶牛乳房炎关联微生物群落结构及多样性

为对引起奶牛乳房炎的病原菌进行溯源,对乳房炎奶牛和正常奶牛的乳头擦拭子和牛奶中细菌的16S rRNA基因的V4-V5高变区进行扩增和高通量测序,使用生物统计学方法分析微生物多样性。结果显示,乳房炎奶牛乳头和牛奶中微生物组成呈现明显差异:在门的水平上,乳头丰度最高的是厚壁菌门(Firmicutes),牛奶则是变形菌门(Proteobacteria),乳头样品均含有拟杆菌门(Bacteroidetes)细菌,而牛奶中几乎没有,梭杆菌门(Fusobacteria)细菌仅存在于乳头中;在属的水平上,梭杆菌属(Fusobacterium)仅在乳头上检测到,牛奶中丰度最高的为假单胞菌属(Pseudomonas)细菌,其仅存在于2个乳头样品中,不动杆菌属(Acinetobacter)细菌在两类样品中都有,但乳头的含量高于牛奶。奶牛患乳房炎后乳头和牛奶的微生物群落与正常奶牛也有差异:梭杆菌门(Fusobacteria)仅在乳房炎奶牛乳头中检测到,正常奶牛没有,乳房炎奶牛乳头金黄色酿脓葡萄球菌属(Staphylococcus)丰度高于正常奶牛,肠球菌属(Enterococcus)仅在乳房炎奶牛牛奶中检测到,正常奶牛没有。奶牛乳头与牛奶中的微生物群落差异极大,奶牛患乳房炎后乳房外和乳房内微生物组成都会发生变化,外源病原菌和内源病原菌都可能引起乳房炎。     

Effect of Different Vegetation Types on the Rhizosphere Soil Microbial Community Structure in the Loess Plateau of China

The Loess Plateau in China is one of the most eroded areas in the world. Accordingly, vegetation restoration has been implemented in this area over the past two decades to remedy the soil degradation problem. Understanding the microbial community structure is essential for the sustainability of ecosystems and for the reclamation of degraded arable land. This study aimed to determine the effect of different vegetation types on microbial processes and community structure in rhizosphere soils in the Loess Plateau. The six vegetation types were as follows：two natural grassland （Artemisia capillaries and Heteropappus altaicus）, two artificial grassland （Astragalus adsurgens and Panicum virgatum）, and two artificial shrubland （Caragana korshinskii and Hippophae rhamnoides） species. The microbial community structure and functional diversity were examined by analyzing the phospholipid fatty acids （PLFAs） and community-level physiological profiles. The results showed that rhizosphere soil sampled from the H. altaicus and A. capillaries plots had the highest values of microbial biomass C, average well color development of carbon resources, Gram-negative （G-） bacterial PLFA, bacterial PLFA, total PLFA, Shannon richness, and Shannon evenness, as well as the lowest metabolic quotient. Soil sampled from the H. rhamnoides plots had the highest metabolic quotient and Gram-positive （G＋） bacterial PLFA, and soil sampled from the A. adsurgens and A. capillaries plots had the highest fungal PLFA and fungal：bacterial PLFA ratio. Correlation analysis indicated a signiifcant positive relationship among the microbial biomass C, G- bacterial PLFA, bacterial PLFA, and total PLFA. In conclusion, plant species under arid climatic conditions signiifcantly affected the microbial community structure in rhizosphere soil. Among the studied plants, natural grassland species generated the most favorable microbial conditions.     

复合菌群FWD1的木质纤维素降解特性及其微生物多样性研究

通过限制性培养条件和连续继代培养,筛选获得了一组高效稳定分解小麦秸秆的复合菌群FWD1。该菌群在10 d内对小麦秸秆的分解率达到76.92%,发酵液中主要成分为乙酸、丙酸、丁酸和乙醇。利用第二代高通量测序技术对复合菌群和菌种来源土壤样品的细菌组成进行分析,结果表明FWD1中主要含有变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门,在种分类水平上,Clostridium sp. BNL1100,uncultured Alcaligenes sp.,uncultured Alcaligenaceae bacterium和Brevundimonas diminuta为优势菌株。通过连续继代培养富集了变形菌门和厚壁菌门,更细化分类水平上富集了以Clostridium sp. BNL1100为主的纤维素降解菌。菌群通过菌种之间的协同作用,共同维持了体系的稳定。研究结果为明确菌群降解机理和提高木质纤维素降解效率提供了基础。     

耕作模式对甘肃天水马铃薯根内微生物多样性的影响

旨在研究甘肃省天水马铃薯-小麦轮作模式下马铃薯根内微生物多样性的变化规律。以马铃薯单一连续种植模式为对照，利用Illumina测序［细菌16s rRNA（V3-V4）和真菌ITS1］分析马铃薯根内微生物的多样性及组成。结果显示，与连作对照相比，轮作模式下马铃薯根内微生物的多样性、群落组成及物种丰度均有明显差异，且在马铃薯块茎膨大期，根内益生菌Pseudomonadaceae、Mortierella和Flavobacterium等的丰度水平明显提高。由此得出，耕作模式影响马铃薯根内微生物多样性的特征，并且推断轮作模式下形成的根内微生物群落更有利于马铃薯的生长和抗逆性的提高。此外，对环境因子与马铃薯根内微生物进行关联性分析，结果显示，马铃薯根内微生物与环境因子有显著的相关性（尤其土壤pH、含水量、铵态氮等因素）。上述研究结果揭示西北旱区耕作模式和环境因子对马铃薯根内微生物多样性及群落组成具有显著影响，该结论对西北旱区马铃薯的绿色高效生产可资借鉴。