细菌多样性及其在农业生态系统中的作用

简述了细菌的物种多样性、适应多样性、营养代谢类型多样性和遗传多样性以及环境对其多样性的影响。细菌在农业生态系统中不仅在调节植物生长发育、抑制病原微生物方面具有积极的作用，而且在生态系统中的营养元素矿化、土壤肥力的保持和提高以及能量转化和物质循环等方面具有其他生物无法代替的作用。因此，加强对细菌功能和多样性的研究，有助于持续开发应用和保护微生物资源，充分发挥微生物在生态系统中的作用。     

瘤胃微生物的多样性及其研究技术

瘤胃微生物群落具有丰富的多样性,主要包括瘤胃原虫、瘤胃细菌和厌氧真菌,它们各自有其独特的功能,同时又相互联系,共同与宿主之间构成了复杂的微生态系统。为了探明瘤胃微生态系统,一方面要完善传统的微生物分离技术,另一方面要大力发展分子生物学技术,将二者结合起来进行研究。     

反刍家畜瘤胃及肠道微生物研究进展

反刍家畜瘤胃及肠道微生物处于一个复杂的微生态系统,其多样性及营养代谢与该系统中的各项因素存在紧密联系。了解反刍家畜瘤胃及肠道微生物多样性变化和营养代谢机制,是通过人为干预手段改善动物福利、提高动物生产效率、提升动物产品质量、减少温室气体排放的基础。关于反刍动物瘤胃及肠道微生物多样性及营养代谢与单个环境因子的关系得到了广泛的研究并取得了一些进展,对指导生产实践和保护环境起到了一定作用。综述了近年来国内外反刍家畜瘤胃及肠道微生物多样性,以及微生物与宿主动物、日粮结构、环境因子相互作用及机制方面的研究进展,以期为探索瘤胃及肠道微生物在反刍动物营养代谢中的作用及其机制提供参考。     

蜜蜂与生态平衡

蜜蜂作为生态系统中的重要成员,其传粉作用是其他生物无法替代的.众多研究证明蜜蜂对生物多样性的促进和生态平衡的维持具有重要意义.人们在生态系统的恢复、珍稀植物的保护以及高原荒漠地区的开发利用等工作中也越来越多地关注蜜蜂的作用.从蜜蜂在生态系统中的地位以及蜜蜂在生态农业建设中的作用两个方面阐述了蜜蜂在维持生态平衡中的重要性.     

草地土壤微生物特性及其对人为干扰响应的研究进展

土壤微生物是草地生态系统的重要组成部分,在养分循环、有机质降解和植物多样性维持等方面发挥着重要作用。利用土壤微生物对环境变化的敏感性,以其特性变化来表征草地生态系统当前的状况,能较早的对退化系统做出预警。文章综述了天然草地土壤微生物特性,以及在放牧、刈割、围封、氮肥添加4种不同人为干扰下土壤微生物特性变化的研究进展,并对未来研究进行了展望。     

调控家兔消化道生态 改善消化系统健康

兔消化道生态系统的特异性和功能多样性高度变化。消化道生态系统的生理特征包括:营养物质水解和发酵、免疫系统调节、血管形成、肠道发育和抵抗疾病的屏障作用。了解消化道生态系统并调控其功能和特异性是增强幼兔消化障碍抵抗力和饲养效率的新策略。本文综述了消化道主要发酵部位的微生物区系组成、消化道微生物区系多样性;阐述了消化道微生物区系的主要功能,以及控制兔盲肠微生物区系的方法和最佳时机。     

草地多功能目标管理的理论基础、技术原理及实现途径

草地具有保护地草地、放牧草地、栽培草地等草地类型多样性，动物、植物、微生物等生物资源多样性，调节功能、供给功能、支持功能和文化功能等生态系统服务和功能多样性。本研究基于生态系统多功能性概念，通过总结草地管理发展历程，提出新时代草地多功能目标管理框架。这一框架凝练出草地类型多样性、生物资源多样性和功能多样性维持等方面的基础理论；创新了草地动物、植物、微生物资源的变革性利用技术以及地表信息精准测量及遥感反演、草地食草动物利用率精准计量和草地承载力核定、营养平衡草牧业生产、生态功能提升和生态产品价值实现等方面的技术体系；探究草地生态、生产和生活等多功能优化管理路径，维系草地多功能属性、保护草地健康和可持续利用的绿色发展模式；实现区域保护自然、服务人民和永续发展目标。     

北京西北浅山区退化草地植被恢复对土壤微生物群落多样性的影响

为了揭示退化草地生态系统恢复过程中土壤微生物群落对植被恢复的响应变化,本研究以补播建植6年的紫花苜蓿（Medicago sativa L.）草地（AF）和无芒雀麦（Bromus inermis Leyss.）草地（SB）为研究对象,采用高通量测序的方法分析土壤微生物细菌和真菌（群落多样性）在不同草地群落中的特征,结合地上植物多样性和土壤理化性质的变化,研究植被恢复对土壤微生物群落多样性的影响。结果表明：无芒雀麦和紫花苜蓿草地的土壤微生物量碳含量和微生物量氮含量要显著高于自然演替地（P<0.01）;2种人工草地（AF,SB）中土壤真菌和细菌的OTU数量显著地高于自然演替地（CK）（P<0.01）;不同植被恢复群落间的土壤细菌和真菌群落的β多样性差异显著。本研究结果表明利用紫花苜蓿和无芒雀麦进行植被恢复均对土壤微生物群落产生了显著的影响,且不同植被类型对土壤细菌和真菌的群落结构影响不同。     

青海湖高寒草地土壤理化性质及微生物群落特征对模拟降水的响应

为探究高寒草地生态系统特征对降水变化的响应,本研究以青海湖鸟岛高寒草地生态系统为研究对象,通过设置减少50%降水（NJ）、增加50%降水（NZ）试验处理和对照（NCK）3组不同降水条件,探究土壤理化因子及微生物群落对不同降水梯度的响应特征。研究结果表明：NJ,NZ处理均增加了细菌群落的丰富度降低了其多样性;NJ处理增加真菌群落的丰富度降低了其多样性,NZ处理增加了真菌群落的多样性降低了其丰富度;NJ处理增加了细菌和真菌群落的相对丰度,NZ处理降低了真菌群落相对丰度增加了细菌群落相对丰度;NZ,NJ处理下土壤温湿度及生物量变化差异显著,土壤硝态氮（NO₃^--N）、铵态氮（NH₄⁺-N）及全碳含量变化显著;土壤环境因子对土壤微生物群落组成与多样性具有显著影响。综上,土壤理化性质及微生物群落对降水变化的响应明显,真菌对降水处理的响应比细菌更为敏感。     

刈割留茬高度对大针茅草原土壤微生物群落结构及多样性的影响

大针茅(Stipa grandis)草原是内蒙古典型草原主要群落类型之一,刈割是典型草原的主要利用方式之一。为探讨大针茅草原土壤细菌、真菌群落结构及多样性对刈割的响应,利用IonS5 TM XL高通量测序平台研究不同刈割留茬高度下大针茅草原土壤细菌、真菌的群落结构、物种组成及多样性。研究结果表明:在留茬5cm时,土壤细菌、真菌的丰富度和多样性均达到最大值,且微生物群落结构发生了改变。不同留茬高度刈割处理下,在门水平上土壤细菌、真菌的优势类群没有改变,但是在属水平上,优势类群发生了改变且不同留茬高度间优势类群不同。与细菌相比,真菌对刈割的响应更加敏感,这表明真菌是更好的生态系统功能和微生物多样性的预测因子,且真菌群落的响应可能对牧草产量和品质有着积极的影响,有利于生态系统的可持续发展。     

雌性罗氏鼢鼠肠道微生物群落与功能预测的初步分析

罗氏鼢鼠(Myospalax rothschildi)是陕西南部农区主要害鼠,研究其与当地环境的相互作用对鼠害防控有重要意义。肠道微生物对宿主行为及生理的调控机制是近年来啮齿类动物防控研究新方向。本研究通过Illumina高通量测序技术,对雌性罗氏鼢鼠的盲肠样品进行16S rRNA V3-V4区的高通量测序,分析性别及食物因素对罗氏鼢鼠肠道细菌多样性的影响。结果显示,雌性罗氏鼢鼠的肠道内容物中的细菌隶属10门9纲11目13属。肠道革兰氏阳性厚壁菌门(Firmicutes)和革兰氏阴性菌类的变形菌门(Proteobacteria)的菌种含量较多;埃希氏杆菌属(Escherichia)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)、梭杆菌属(Clostridium)和颤螺旋菌属(Oscillospira)为优势菌群属。PICRUSt预测发现,罗氏鼢鼠的肠道微生物参与草本中药材食物在宿主体内的代谢。本研究首次借助生物信息学技术初步分析了罗氏鼢鼠肠道细菌的多样性及其与环境和遗传因素的相互作用,对当地鼠害防控具有一定的理论指导意义。     

放牧强度对大针茅根际和非根际土壤中细菌数量和群落特征的影响

利用涂布平板法和变性梯度凝胶电泳(denatured gradient gel electrophoresis,DGGE)技术,检测4个放牧强度(对照、轻度放牧、中度放牧和重度放牧)下,大针茅(Stipagrandis)植物根际和非根际土壤中细菌数量和群落特征的变化。结果表明,放牧对细菌群落多样性及组成有显著影响,但对细菌数量没有明显影响。随着放牧强度的增加,根际和非根际土壤细菌数量及群落多样性的变化趋势不同。根际土壤中,在中度放牧强度下,细菌数量最高,轻度放牧强度下,细菌多样性最高。说明细菌群落多样性比细菌数量敏感。而在非根际土壤,细菌数量和群落多样性随着放牧强度的增加而逐渐降低。说明根际细菌较非根际细菌群落有更好的抗干扰能力。同一放牧强度下,根际土壤细菌数量及群落多样性高于非根际土壤,但根际和非根际土壤细菌群落结构差异较小。总之,与非根际细菌相比,根际细菌群落具有更好的抗干扰能力,及其与非根际土壤细菌群落组成的相似性说明在生态恢复过程中,根际细菌群落可能作为一个菌种库存在。     

野生型桑树内生细菌的多样性分析及ME0717菌株的抑菌活性测定

从多年生野生鲁桑的枝条中分离出190株内生细菌,并分析其多样性指数(H)、丰度(D)、均匀度(J),发现在不同发育时间的桑树枝条中,内生细菌的种类、数量和多样性指数明显不同,枝条发育时间越长,越不利于内生菌的生长,而1年生枝条最有利于内生细菌的生长。分离得到1株优势内生细菌,命名为ME0717。经培养性状观察、形态鉴定、染色反应等生化特性测定以及16S rDNA序列分析,鉴定ME0717为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。ME0717菌体和发酵液对桑炭疽病菌(Colletotrichum morifolium Hara.)、桑漆斑病菌(Myrothecium roridum Todeet Fr.)的菌丝生长和孢子萌发均有明显的抑制作用,随着培养时间的延长,菌株的发酵液对两种病原菌的菌丝生长和孢子萌发的抑制作用增强。     

高寒地区人工草地土壤微生物群落对不同种植方式和年限的响应

为了探讨高寒地区多年生人工草地土壤微生物对不同种植方式和年限的响应,本试验采用Illumina MiSeq高通量测序技术,研究了高寒地区不同生长年限的单播和混播人工草地土壤细菌和真菌群落多样性变化。结果表明：研究共识别出63个细菌门类和17个真菌门类,约有50%的真菌门未识别出来。已识别类群中细菌以变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和酸杆菌门（Acidobacteria）占优势,真菌以子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、被孢霉门（Mortierellomycota）占优势。不同种植方式土壤细菌多样性和丰富度均无显著差异。中华羊茅（Festuca sinensis）草地和混播草地土壤真菌多样性和丰富度显著高于短芒披碱草（Elymus breviaristatus）草地的。混播草地不同生长年限细菌和真菌无显著变化,单播草地土壤细菌随年限的增长逐渐减少。高寒地区多年生人工草地土壤微生物多样性和丰富度显著受土壤硝态氮和速效磷含量变化影响。     

采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳技术分析小熊猫胃肠道菌群的多样性

本试验旨在研究小熊猫胃肠道菌群多样性。采用聚合酶链式反应(PCR)-变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术结合条带的克隆测序、聚类分析和主成分分析(PCA)检测小熊猫胃肠道菌群结构及多样性。结果表明:1)PCR-DGGE图谱显示小熊猫胃肠道中有大量菌群,且不同部位的菌群结构存在一定的差异,相邻肠段菌群结构具有一定的相似性。结肠和粪便样品的菌群多样性较高,其次为胃和直肠样品,而空肠和回肠样品菌群多样性较低。2)小熊猫胃肠道菌群PCR-DGGE图谱中测序的条带大多数归为厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroides)、变形菌门(Proteobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia),共性条带主要是未培养拟杆菌门细菌(uncultured Bacteroidetes bacterium)、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)、未培养梭状芽孢杆菌(uncultured Clostridium sp.)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)和食窦魏斯氏菌(Weissella cibaria),其中厚壁菌门为优势菌群;特异性条带主要是丛毛单胞菌(Comamonas sp.)、梭菌属(Clostridium sp.)和Akkermansia。由此可见,小熊猫胃肠道中栖息着大量菌群,且其多样性按照胃肠道由前至后的顺序呈现高-低-高的趋势。     

肠衣携带细菌情况的分析及对策

通过对肠衣携带细菌的细菌总数、细菌多样性、致病菌情况和细菌对肠衣品质的影响等几个方面的分析,论述了肠衣携带细菌的安全隐患,全面分析所述隐患未引起重视的原因,并提出了相应的应对措施。     

反刍动物瘤胃噬菌体的宏基因组学研究方法及进展

病毒(virus)存在于各种动物胃肠道中,反刍动物瘤胃也不例外.瘤胃是一个复杂且多样的微生态系统,包括细菌、真菌、原虫、古生菌和病毒等多种微生物.目前,多组学技术和生物信息学分析手段被广泛用于瘤胃细菌群落的研究.有研究表明,饲粮、环境及宿主基因型会对瘤胃细菌多样性和菌群结构产生影响;瘤胃细菌也会反过来影响宿主机体代谢、...     

乳酸菌和糖蜜对构树叶青贮品质和细菌多样性的影响

为改善构树(Broussonetia papyrifera)叶青贮发酵品质,探究乳酸菌和糖蜜对构树叶青贮发酵指标和细菌多样性的影响,本实验以构树叶为原料,设置对照、添加乳酸菌(L)、糖蜜(M)和乳酸菌+糖蜜混合(ML)4个处理,贮藏30天后,测定其营养成分、发酵品质并及细菌群落结构。结果显示,除了添加乳酸菌组,其他添加剂处理pH值均显著降低(P<0.05),乳酸含量提高(P<0.05),乙酸(P<0.05)和丙酸含量下降。微生物分析表明与CK组相比,M和ML组均提高了细菌群落多样性,另外,添加剂处理改变了细菌群落结构,与CK相比,糖蜜处理组(M)乳杆菌属(Lactobacillus)相对丰度显著提升,魏斯氏菌属(Weissella)和肠杆菌属(Enterobacter)相对丰度降低。综上,构树叶青贮添加糖蜜可提高青贮饲料的发酵品质,并改变青贮细菌多样性。     

高通量测序分析中国沙棘根瘤与根际土壤细菌多样性

以中国沙棘根瘤和其根际土壤为材料,采用高通量测序技术,分析沙棘根瘤内生细菌与根际土壤细菌的多样性差异,探究沙棘根瘤中引起根部瘤状突起的以弗兰克氏菌(Frankia)为主的沙棘根瘤内生细菌的来源。结果表明:沙棘根瘤中检测到的内生细菌归属于10门23纲45目76科和93属,其中,优势菌门为Actinobacteria和Proteobacteria,优势菌属为Frankia。在沙棘根际土壤中检测到的细菌归属于39门84纲156目280科和409属,其中,优势菌门为Proteobacteria、Actinobacteria和Acidobacteria,优势菌属为Gaiella、Bacillus、Solirubrobacter、Arthrobacter和Stenotrophomonas。可见,中国沙棘根际土壤细菌多样性要高于根瘤内生细菌多样性,沙棘根瘤内生细菌与根际土壤细菌的群落结构既有相似性又存在差异,其中,在根瘤中占优势的Frankia在根际土壤中虽也存在但相对丰度较小,仅为0.02%。