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1.
Microbial necromass is an important source of stabilized organic matter in soil, yet the decomposition dynamics of necromass constituents have not been adequately characterized. This includes DNA, a nutrient-rich molecule that when released into the environment as extracellular DNA (eDNA) can be readily used by soil microorganisms. However, the ecological relevance of eDNA as a nutrient source for soil microorganisms is relatively unknown. To address these deficits, we performed a laboratory experiment wherein soils were amended with 13C-labeled eDNA and clay minerals known to interact with DNA (kaolinite and montmorillonite). The amount of eDNA-carbon remaining in the soil declined exponentially over time. Kaolinite amendment decreased eDNA decomposition rates and, after 30 days, retained a higher fraction of eDNA-carbon (∼70% remaining) than control or montmorillonite soils (∼40% remaining), indicating that clay mineral sorption can stabilize eDNA-derived carbon in soil. Sequencing of bacterial 16S rRNA genes showed that during the incubation the relative abundance of the added eDNA's sequence decreased by 98%, 92% and 99% in the control, montmorillonite, and kaolinite amended soils respectively. These results suggest that the fraction of eDNA-carbon that remained in the soil was incorporated into microbial biomass, firmly bound to soil constituents, or fragmented and no longer amenable to sequencing. In addition, the eDNA amendment affected the composition of the bacterial community. Specifically, the relative abundance of select phyla (Planctomycetes and TM7) and genera (e.g., Arthrobacter and Nocardioides) were elevated in soils that received eDNA, suggesting these groups may be particularly effective at degrading eDNA and using it for growth. Taken together, these results indicate that while eDNA is consumed by bacteria in soil, a fraction of eDNA material is resistant to decomposition, particularly when stabilized by soil minerals, suggesting a substantial amount of recalcitrant eDNA could accumulate over time.  相似文献   
2.
金线莲(Anoectochilus roxburghii(Wall.)Lindl)是中国传统中药,具有重要的药用价值,现代医学用来治疗糖尿病和癌症。金线莲作为兰科植物,与内生菌在长期的生长过程中建立起和谐的共生关系,内生菌产生多种次生代谢产物,帮助宿主植物抗菌防虫。现有实验条件下,环境中绝大多数的微生物不能培养,而宏基因组学是认识环境中不可培养微生物的重要手段。本研究对福建金线莲根部内生菌富集进行探索,提取混合内生菌样品宏基因组DNA,并对宏基因组DNA纯化,PCR扩增微生物16S r DNA片段,克隆至大肠杆菌(Escherichia coli)并测序。根据16S r DNA信息初步对富集的内生菌群落分析,内生菌主要是不可培养细菌(uncultured bacterium)、不可培养堆肥细菌(uncultured compost bacterium)、肠杆菌科(enterobacteriaceae)、类芽胞杆菌属(Paenibacillus sp.)、芽胞杆菌属(Bacillus sp.)和短芽胞杆菌属(Brevibacillus sp.)的微生物。本研究为挖掘金线莲内生菌资源提供基础资料。  相似文献   
3.
Extraction of DNA from soil   总被引:1,自引:0,他引:1  
There is an increased interest in the extraction of nucleic acids from various environmental samples, since molecular techniques allow less biased access to a greater portion of uncultivable microorganisms. Two strategies have been developed to improve DNA recovery in terms of yield, purity and unbiased representation of the microbial diversity. The first approach consists of the direct extraction of nucleic acids from soil through in situ cell lysis followed by DNA purification. The alternative approach is based on the separation of bacteria from the soil particles followed by cell lysis and then DNA purification. Several published methods describe the recovery of highly purified nucleic acids that are well-suited for molecular purposes even though a new challenge concerns the recovery of large bacterial DNAs essential for functional investigation of gene clusters and biosynthetic pathways. This review presents an overview of the available methods to achieve this challenging objective.  相似文献   
4.
5.
松材线虫内生细菌与病原细菌的互作关系分析   总被引:1,自引:1,他引:0  
采用16S rRNA基因文库和 illumina Miseq技术测序对松材线虫内生细菌群落的宏基因组进行初步分析,文库显示优势菌群为黄单胞菌科(22.41%)、鞘脂杆菌科(17.66%)、丛毛单胞菌科(14.71%)、根瘤菌科(10.17%)。采用稀释平板法,从松材线虫体内分离出5株内生细菌。利用形态学、生理学及16S rRNA 序列特征等对这些内生细菌进行了分类鉴定。研究发现这些内生细菌在体外均显示较强的杀线虫活性,其中克雷伯氏菌属sct5的杀虫活性最大,作用4 d松材线虫的死亡率即可达到100%。该细菌产生毒性蛋白酶并在体外快速形成生物膜。进一步研究发现,该内生细菌与杀线虫芽孢杆菌B16之间具有强亲和性,混合2个菌株sct5+B16作用1 d对松材线虫的防效为75%,明显好于单菌株sct5 (60%)和B16(40%)。而另一内生细菌肠杆菌属sct29与B16存在拮抗关系,两者不亲和,混合菌株sct29+B16作用1 d对松材线虫的防效仅为13%。本研究首次系统地报道了松材线虫可培养内生细菌的杀虫活性及其与杀线虫芽孢杆菌B16的亲和关系,对研制开发组合生防菌剂、提高生防菌株的稳定性等奠定理论基础,本研究从新的视角阐释了松材线虫内生细菌与病原细菌之间的互作关系。   相似文献   
6.
通过特定的引物,以土壤宏基因组DNA为模板,采用PCR技术扩增获得3.3kb的DNA片段,该片段连接于pSE380载体构建重组质粒pSE380-dhaB12用于测序和表达。序列分析表明,该DNA片段编码的氨基酸序列与已报导的丁酸梭菌不依赖辅酶B12甘油脱水酶的相似性达99%。通过IPTG诱导,dhaB12基因在大肠杆菌中表达成功,SDS—PAGE分析表明有88kD和34kD两条蛋白质条带,在没有辅酶B12存在的情况下,所表达的酶具有明显的甘油脱水酶活性。  相似文献   
7.
马莉莉  宗浩  培勇 《安徽农业科学》2009,37(20):9377-9379
介绍了宏基因组学的发展概况、基本研究方法和在微生物研究中的应用,并对该学科的发展前景进行了展望。  相似文献   
8.
上海市浦东新区滴水湖自建成后,围绕滴水湖水体质量的研究很多,但是滴水湖水体总体细菌多样性特点的研究尚未见报道。本研究结合16S rRNA基因变性梯度凝胶电泳、16S rRNA基因宏基因组学分析的方法来初步探究滴水湖表层水体细菌的多样性特点,以及滴水湖中粪便污染指示菌、致病菌、条件致病菌和水体富营养化典型菌等的存在性和分布情况。研究结果可以说明滴水湖表层水体在采样期内的细菌多样性:(1) 5个水体样品共获得428个OTU,属于17个细菌门,39个纲,81个目,130个科,191个属,282个种。(2)湖水中以放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、浮霉菌门(Planctomycetes)为优势门,占总序列数的97%。(3)在宏基因组中没有检测到水体粪便污染指示菌等相关的序列,在属的水平没有发现沙门氏菌属(Salmonella)、链球菌属(Streptococcus)等致病菌或条件致病菌,只有极少量的序列属于志贺氏菌属(Shigella,0. 1%)。滴水湖表层水体中蓝藻主要为聚球藻属(Synechococcus),没有发现富营养化水体中容易出现的水华蓝藻的序列。可知滴水湖表层水体的细菌多样性特点与淡水湖泊典型细菌多样性特点类似,湖水中没有检出水体污染菌,目前也没有证据表明有蓝藻暴发导致水华的倾向。  相似文献   
9.
曾艳  郎红  王敏  高俊莲 《安徽农业科学》2011,39(31):19059-19061,19064
对元基因组文库的概念进行了详细的阐述,对国内外利用元基因组技术进行土壤微生物方面的研究进展、文库构建流程及筛选技术进行了综述,以期促进国内这一国际热点领域的研究。  相似文献   
10.
为了分析施入生物有机肥的稻蟹共作稻田(HXTCS)的水稻根际土壤微生物的代谢功能,以生物有机肥稻田(YJTCS)为对照,利用Illumina Novaseq测序平台对两种稻田成熟期的根际土壤进行宏基因组测序以分析微生物群落的组成及代谢功能。NR注释结果显示,样品中微生物以细菌为主,约占98.09%,其次为古菌约占1.76%,真菌及其他约占0.15%。LEfSe分析结果表明,河蟹引入生物有机肥稻田后富集更多的细菌和古菌群落的显著差异分类群。COG和CAZy功能基因注释结果显示,HXTCS主要相关功能基因的相对丰度均高于对照组。碳代谢途径基因注释分析结果表明,HXTCS在16个碳代谢途径的基因注释的相对丰度均高于对照组,其中丙酮酸代谢和原核微生物的碳固定途径的相对丰度在2种稻田中差异显著(P< 0.05)。氮代谢功能分析结果表明,HXTCS中的反硝化作用、硝酸盐还原作用和谷氨酰胺合成作用的关键酶基因的相对丰度均高于对照组。研究结果说明:河蟹引入生物有机肥稻田后,增加了根际土壤碳水化合物活性酶和主要代谢途径基因的相对丰度,有助于碳代谢及促进根际土壤氮循环中的反硝化作用、硝酸盐还原作用及谷氨酸的合成作用。  相似文献   
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