华北落叶松不同代际人工林土壤养分及细菌群落变化特征

目的探究不同代际华北落叶松人工林土壤养分及细菌变化有助于了解地力维持机制。为华北落叶松人工林可持续经营提供参考。方法本研究以塞罕坝地区华北落叶松不同代际人工林（一代林（17和37年生）、二代林（14年生））为研究对象，分析了不同代际林及不同土层土壤养分、土壤细菌群落组成和多样性的变异规律及土壤养分与细菌群落的耦合关系。结果（1）在0 ~ 10 cm和10 ~ 20 cm土层，一代林（17年生）和二代林（14年生）的速效钾和有效磷显著高于一代林（37年生）（P < 0.05），但一代林（17年生）和二代林（14年生）间差异不明显（P > 0.05）。随着土壤深度增加，各代际林土壤养分均呈现降低趋势。（2）在门水平上，3个林分的优势菌群均为变形菌门、放线菌门、疣微菌门和酸杆菌门。随着土层深度的增加，3个林分的变形菌门和放线菌门呈迅速下降趋势。（3）一代林（37年生）的ACE和Chao1细菌丰富度指数在3个代际林中最低，且在0 ~ 10 cm和20 ~ 30 cm土层代际林间差异显著（P < 0.05）。在3个土层深度，土壤细菌多样性指数在一代林（17年生）和二代林（14年生）中相对较高，而在一代林（37年生）中相对较低。（4）相关分析表明，速效钾与变形菌门和放线菌门显著正相关，而与硝化螺旋菌门显著负相关（P < 0.05）。随着有效磷含量的增加，变形菌门数量呈显著增加趋势（P < 0.05）。结论华北落叶松二代林在早期发育阶段不存在地力衰退问题，随着林龄的增加，应加强速效钾、有效磷和碱解氮的调控，并重视特定细菌群落的变化以维持土壤肥力。      

具抑菌活性的诺丽内生真菌发酵条件的优化

为了研究发酵条件对诺丽内生真菌M2抑菌性的影响，笔者采用传统方法和ITS rDNA测序方法相结合，将本实验室筛选出的抑菌效果突出的诺丽内生真菌M2初步鉴定为棘孢曲霉（Aspergillus aculeatus）,在NCBI数据库中登录号为MK560191。通过单因素试验和正交设计对内生真菌M2进行发酵优化，筛选出最优发酵条件:（1）内生真菌M2优化后的培养基方案为200 g土豆煮沸30 min浸出液、葡萄糖20 g、硝酸钠5 g、磷酸二氢钾0.2 g、七水合硫酸镁0.2 g、1 000 mL双蒸水；（2）发酵条件为150 mL锥形瓶装液50 mL、温度25 ℃、培养基初始pH8、转速170 r·min?1。     

不同产地乌拉尔甘草及其内生细菌的抑菌活性比较

【目的】比较甘肃产地与新疆产地乌拉尔甘草及其内生细菌抑菌活性的差异性.【方法】采用组织块及平板划线法,分别对甘肃和新疆产地乌拉尔甘草内生细菌分离纯化,用打孔法分别筛选具有抑制肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌的有效菌株,进一步进行理化鉴定;用平板对峙法和二倍稀释法,以抑菌直径、最小抑菌浓度为指标,比较各有效菌株与宿主及各有效菌株之间的抑菌活性.【结果】甘肃酒泉产乌拉尔甘草共分离出内生细菌162株,与空白组比较,对肺炎链球菌有抑制作用的3株,对金黄色葡萄球菌有抑制作用的11株;与宿主比较,JQYB006、JQYB037、JQYB050、JQYB070对金黄色葡萄球菌的抑菌活性与其宿主相近,综合比较JQYB037活性显著,最小抑菌浓度为4.01×10~5CFU/mL.新疆甘草共分离出内生细菌83株,与空白组比较,对肺炎链球菌有抑制作用的3株,对金黄色葡萄球菌有抑制作用的6株;与宿主比较,XJYB023对肺炎链球菌的抑菌活性与其宿主相近,XJYB051、XJYB053对金黄色葡萄球菌的抑菌活性优于其宿主(P<0.05).宿主间比较,甘肃乌拉尔甘草对金黄色葡萄球菌的抑菌活性优于新疆甘草(P<0.05);有效菌株间比较,JQYB006、JQYB050、JQYB070对金黄色葡萄球菌的抑菌活性与XJYB051、XJYB053相近或相似.【结论】甘肃乌拉尔甘草对肺炎链球菌的抑菌活性优于新疆乌拉尔甘草,且甘肃乌拉尔甘草及其内生菌对金黄色葡萄球菌的抑菌活性均优于新疆乌拉尔甘草.     

球等鞭金藻三级培养过程中细菌群落多样性分析

球等鞭金藻三级培养过程中生长差异明显,在完全灭菌的一级培养中生长最佳,在未灭菌的三级培养中生长最差。为揭示培养过程中藻际细菌群落多样性与其生长差异的相关性,以球等鞭金藻(Isochrysis galbana)为研究对象,利用Illumina HiSeq平台通过高通量测序的方法对球等鞭金藻三级培养过程中细菌群落多样性进行研究。结果表明,一、二、三级培养组之间的藻际细菌群落组成差异明显。Shannon和Simpson指数分析说明,一级培养组中细菌群落多样性显著低于二级和三级培养组。MetaStat分析发现,一级和三级培养组之间存在两株丰度显著差异的细菌,其中麦氏交替单胞菌(Alteromonas macleodii)在三级培养下丰度显著高于一级,而红球菌(Rhodococcus erythropolis)相反。进一步通过2216E平板涂布法分离并鉴定了麦氏交替单胞菌等17株球等鞭金藻藻际环境细菌;系统进化树构建结果显示,整个进化树分成13个分支,分别对应13个属,包括交替单胞属(Alteromonas)、假交替单胞属(Pseudoalteromonas)、海杆菌属(Marinobacter)等。本研究结果为探索藻菌互作机理奠定了基础,有助于提高水产养殖过程中球等鞭金藻的产量和质量。     

秸秆还田下氮肥运筹对夏玉米不同时期土壤酶活性及细菌群落结构的影响

  【目的】  通过研究秸秆还田下氮肥运筹对夏玉米不同生育期土壤酶活性和细菌群落结构的影响，揭示土壤细菌群落对不同施肥措施的响应规律，为调节土壤养分，提高作物产量，改善土壤生物功能提供科学依据。  【方法】  基于河南农业科学院原阳试验基地5年连续定位试验，选取不施肥 (CK)、单施化肥 (氮肥基追比1∶1，N)和秸秆全量还田下氮肥基追比1∶1 (SN1)、1∶1.5 (SN2) 和1∶2 (SN3) 共5个处理，于2016年夏玉米抽丝期和收获期采集0—20 cm土壤样品，采用常规方法测定土壤基础理化性质，采用荧光微型板酶检测技术测定土壤酶活性，采用Illumina Miseq高通量测序方法测定土壤细菌群落结构。  【结果】  秸秆还田下氮肥基追比对玉米产量及氮肥利用率产生明显影响，相比于N处理，SN1处理显著增产9.98%；SN1和SN2处理氮肥利用率分别提高9.83、5.10个百分点。在夏玉米抽丝期和收获期，相比于N处理，秸秆还田下各氮肥运筹处理不同程度地提高了土壤pH、有机碳、全氮和速效钾含量，其中均以SN1处理增幅最为明显。在玉米抽丝期，除土壤磷酸酶外，SN1处理土壤酶活性均为最高；SN1处理对收获期土壤β-葡萄糖苷酶、纤维二糖甘酶、β-木糖苷酶、α-葡萄糖苷酶和酚氧化酶活性的促进最明显。细菌群落除抽丝期SN1与CK处理Shanno指数显著高于N处理而Simpson指数显著低于N处理外，其余处理间差异不显著。各施肥处理下门水平和纲水平的主要优势种群均为变形菌门、放线菌门和α-变形菌纲和放线菌纲。线性判别效应分析 (LEfSe) 显示，不同生育期比较，抽丝期最大LDA（linear discriminant analysis) 值为酸杆菌纲，收获期为芽单胞菌纲；而同一生育期各处理间比较，抽丝期各处理最大LDA值均为变形菌门的α-变形菌纲，收获期均为γ-变形菌纲。典范对应分析表明，抽丝期土壤pH (P = 0.002)、有机质含量 (P = 0.004) 和收获期土壤pH (P = 0.03)、硝态氮 (P = 0.036)、速效钾 (P = 0.044) 含量对细菌群落结构产生显著影响。  【结论】  土壤pH、有机碳、硝态氮和速效钾含量是影响细菌群落结构变化的主要因素。秸秆还田条件下，氮肥运筹显著影响土壤酶活性和细菌群落结构，氮肥基追比为1∶1时可显著提升土壤养分含量和酶活性，提高δ-变形菌纲、绿弯菌纲和TK10 (未分类) 相对丰度，从而更有效地促进秸秆分解和转化，发挥有机质调节土壤养分释放、减少养分损失的作用，最终提高玉米产量和氮肥利用率。     

生物炭对酸化茶园土壤性状和细菌群落结构的影响

  【目的】   生物炭作为一种高效、绿色、多功能的土壤调理剂受到了广泛关注，但生物炭对酸化茶园土壤改良的长期效应还缺乏了解。研究施用生物炭5年后对茶园土壤性状和细菌群落结构的影响，为生物炭在酸化土壤改良上的合理应用提供科学依据。   【方法】   茶园生物炭田间试验在福建安溪县进行，茶园种植年限超过7年，茶树品种为铁观音，土壤为黄壤 。试验设生物炭施用量0、2.5、5、10、20和40 t/hm2共6个水平，一次施入土壤，5年后调查了茶园土壤pH、电导率 (EC)、可溶性有机碳含量、细菌群落结构变化及它们间的相关关系。   【结果】   施用生物炭5年后，茶园土壤pH提高了0.16～1.11个单位，可溶性有机碳含量提高了52.6%～92.3%，EC值降低了1.85%～47.77%，其中施用10～40 t/hm2生物炭处理的pH值均显著高于0～5 t/hm2处理。施用生物炭5年对土壤性质的改变，进一步影响了细菌群落结构，细菌群落Chao指数、ACE指数表现为随生物炭施用量增加而增加得趋势，Shannon指数呈现先增加后降低的趋势。施用生物炭促进了适宜酸中性或弱碱性环境的节杆菌属、硝化螺旋菌属、黄色杆菌科细菌相对丰度的增加，降低了嗜酸性细菌如酸杆菌属细菌的相对丰度。细菌群落结构与环境因子的关联分析表明，施用0～10 t/hm2生物炭处理细菌群落结构受pH、EC环境因子的影响较大；施用20～40 t/hm2生物炭处理细菌群落结构受土壤可溶性有机碳等环境因子的影响较大；其中硝化螺旋菌属、α-变形菌门、酸杆菌属、康奈斯氏杆菌属等的相对丰度与土壤pH、EC值间具有显著相关性。   【结论】   在酸化茶园施用生物炭5年后，土壤pH、EC和可溶性有机碳含量发生了显著变化，增加了细菌群落多样性指数，且适宜酸中性或弱碱性环境的细菌丰度增加，嗜酸性细菌丰度降低；其中施用0～10 t/hm2生物炭的处理土壤pH、EC是显著影响细菌群落结构的环境因子，施用20～40 t/hm2生物炭的处理土壤可溶性有机碳含量是显著影响细菌群落结构的环境因子。     

马铃薯与玉米复合种植对土壤化感物质及土壤细菌群落结构的影响

为探究马铃薯与玉米复合种植对化感物质积累与细菌群落结构的影响,分析轮作、间作缓解连作障碍的机制,本研究以马铃薯连作、玉米连作、马铃薯||玉米间作、马铃薯-玉米轮作第8年的土壤为对象,利用GC-MS测定土壤中化感物质含量,并采用Illumina Miseq高通量测序技术对土壤细菌16Sr DNA V4-V5区域进行测序,分析土壤中细菌多样性和群落结构的变化,并对化感物质和优势菌属进行相关性分析。结果表明:玉米连作和马铃薯连作会导致化感物质的积累,玉米连作土壤积累了更多的油酸、亚油酸、花生酸、木焦油酸等脂肪酸,马铃薯连作土壤积累了更多的硬脂醇、二十烷醇等脂肪醇类物质。轮作降低了大部分化感物质的积累,间作降低的化感物质种类相对轮作较少。不同种植方式下土壤细菌群落结构发生了显著变化,相对于连作,间作和轮作Ace指数和Chao指数显著升高。在门水平上,轮作土壤放线菌丰度显著高于马铃薯连作土壤,间作土壤拟杆菌门丰度显著低于玉米连作土壤,两种连作土壤中酸杆菌门丰度都较轮作显著升高。在属水平上,一些有益细菌如节杆菌属、溶杆菌属等在复合种植土壤中相对丰度更高。通过相关性分析发现土微菌属、小梨形菌属与脂肪醇类物质呈显著正相关,黄杆菌属、溶杆菌属、微杆菌属等与脂肪酸类物质呈显著负相关。马铃薯与玉米复合种植降低了化感物质在土壤中的积累,从而抑制了土壤细菌丰度的降低,提高了有益菌属丰度,消减了连作障碍。     

中国药典中5种标准菌生长曲线的测定

为测定《中国兽药典》(2015版)中5种标准菌的生长曲线,并对其方法的合理性进行讨论,参照《微生物学实验》(第4版)中细菌生长曲线的制作方法,以《中国兽药典》(2015版)规定的5种标准菌株大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、白色念珠菌、黑曲霉为研究对象,进行了菌株生长曲线的测定。结果表明:大肠埃希菌在1.5~4.5 h处于稳定期,金黄色葡萄球菌在1.0~5.5 h处于稳定期,铜绿假单胞菌在2.0~7.0 h处于稳定期,白色念珠菌在3.0~12.0 h处于稳定期,黑曲霉菌在96.0~110.0 h处于稳定期。多种标准菌株稳定期的测定完成,对相关微生物实验的进行具有重要的参考意义。