橡胶草种植前后土壤微生物细菌多样性研究（Ⅰ）——基础分析

[目的]对开垦荒地种植橡胶草前后的土壤微生物细菌多样性进行454测序技术并对基础数据进行分析,探求利用边际土地进行战略能源作物种植的可行性.[方法]通过蛇形取样法对土壤样品采集、用试剂盒提取土壤微生物总DNA、选择细菌16SrDNA V3 ～ V1区,进行引物设计与PCR预扩增,采用454测序技术获得数据序列并优化,用R软件进行指数多样性等基础分析.[结果]样品总DNA无蛋白质和RNA污染,PCR预扩增出500 bp左右的细菌16S rDNA.454测序序列优化序列占有效序列的90％以上,在97％相似性水平下的指数多样性显示橡胶草种植后土壤细菌OTU数目较多;Shannon-Wiener曲线和稀释性曲线显示,当测序序列细菌超过15 000时曲线趋向平坦.[结论]试验测序数据可以反应样品中绝大多数微生物信息,此次取样的数量比较合理,细菌丰富度高.     

滩涂土壤和种植土壤中细菌多样性的比较

以沿海滩涂土壤和种植土壤中的细菌为研究对象,采用传统分离培养和现代分子生物学技术对滩涂土壤和种植土壤中细菌的种类和丰度进行初步研究和比较。隶属于疣微菌门的Subdivision3 genera incertae sedis,地杆菌属,隶属于酸杆菌门的Gp2、Gp4、Gp6,芽单胞菌属,Lacibacterium,硝化螺旋菌属,Povalibacter以及丰祐菌属在种植土样本中较为丰富,但在滩涂土样本中却比较匮乏;硫深海菌属,脱硫单胞菌属,Loktanella,泞杆菌属,硫代盐单胞菌属在滩涂土样本中较为丰富,但在种植土样本中却很少见。研究表明,滩涂土壤与种植土壤的微生物群落结构差异显著。研究结果为滩涂土壤改良中微生物群落结构变化的监测提供了一定的理论与实践基础。     

微生物菌剂拌土对玉米农田土壤细菌群落多样性的影响

为明确微生物菌剂拌土对玉米农田土壤细菌群落多样性的影响.对玉米农田土壤细菌的总DNA提取后,采用微生物多样性测序技术对玉米农田土壤细菌的16S rRNA基因进行了序列测定,分析了2种微生物菌剂拌土后玉米农田土壤细菌群落多样性和结构特征.微生物菌剂M1和M2拌土增加玉米农田土壤中全磷、硝态氮、有效磷和速效钾的含量;对玉米土壤细菌群落多样性有一定程度的影响,丰富度增加,多样性和均匀度降低,检测样本序列数量和细菌群落的OTU(operational taxonomic units)数量显著增加;对土壤细菌群落组成有影响,变形菌门(Proteobacteria)的丰度下降,放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)的丰度增加,优势菌属放线菌和芽孢杆菌的丰度增加;降低了土壤中引起人类疾病、参与细胞转化的微生物丰度,增加了参与代谢通路的微生物丰度.微生物菌剂拌土会影响玉米农田土壤细菌群落多样性和结构组成,改善土壤营养,增加有益微生物的丰度,进而改善玉米农田生态环境.     

蔬菜连作改为蓝莓种植后土壤细菌群落多样性变化的分析

基于第二代Illumina Miseq高通量测序平台,利用16S r DNA技术分析了江苏省宿迁市蔬菜连作改为蓝莓种植后土壤细菌多样性的分布和细菌群落多样性的变化。结果表明:Kaistobacter、假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、硫杆状菌属(Thiobacillus)、Rubritalea、浮霉菌属(Planctomyces)、Lysobacter、纤维弧菌属(Cellvibrio)、噬氢菌属(Hydrogenophaga)、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)和热单胞菌属(Thermomonas)为蔬菜连作改为蓝莓种植后土壤细菌的主要类群;Sporosarcina、Alicyclobacillus、氨氧化古细菌(Candidatus nitrososphaera)和Pontibacter是蔬菜连作土壤细菌的主要类群;蔬菜连作改为种植蓝莓后,土壤细菌多样性和丰度降低,优势菌群也出现了显著的变化。     

蔬菜连作改为蓝莓种植后土壤细菌群落多样性变化的分析

基于第二代Illumina Miseq高通量测序平台,利用16S r DNA技术分析了江苏省宿迁市蔬菜连作改为蓝莓种植后土壤细菌多样性的分布和细菌群落多样性的变化。结果表明:Kaistobacter、假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、硫杆状菌属(Thiobacillus)、Rubritalea、浮霉菌属(Planctomyces)、Lysobacter、纤维弧菌属(Cellvibrio)、噬氢菌属(Hydrogenophaga)、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)和热单胞菌属(Thermomonas)为蔬菜连作改为蓝莓种植后土壤细菌的主要类群;Sporosarcina、Alicyclobacillus、氨氧化古细菌(Candidatus nitrososphaera)和Pontibacter是蔬菜连作土壤细菌的主要类群;蔬菜连作改为种植蓝莓后,土壤细菌多样性和丰度降低,优势菌群也出现了显著的变化。     

袋料种植淮山药根际土壤细菌多样性的高通量测序分析

[目的]比较淮山药袋料种植方法与常规定向结薯种植方法的根际土壤微生物种群多样性,为利用微生物多样性指导淮山药袋料种植提供科学依据.[方法]采集常规淮山药定向结薯种植的根际土壤样品(记为CK3)和袋料种植的根际土壤样品(记为A3),对土壤样品中细菌的16S rDNA序列V4高变区进行PCR扩增,并对扩增产物进行高通量测序,分析土壤样品中细菌群落的多样性及其分布规律.[结果]CK3的pH为6.21,有机质含量为32.2 g/kg;A3的pH为5.98,有机质含量为30.0 g/kg.2种不同种植方法下淮山根际土壤样品中共检测出细菌41门100纲147目292科530属.淮山药根际土壤细菌在门水平上的主要优势类群有变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes);在纲水平上的主要优势类群有α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、放线菌纲(un-identified-Actinobacteria)和δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)等.在门和纲分类水平上,2种种植方法淮山药根际土壤样品中细菌的优势菌群相似,相对丰度差异不显著(P>0.05),CK3的细菌多样性高于A3.[结论]淮山药袋料种植方法可行,可在旱坡地和石山地等非耕地应用.     

土壤微生物多样性分析技术研究进展

对土壤微生物多样性的3类主要研究方法及其应用特点进行了简要的评述和分析,指出使用Biolog分析、磷脂脂肪酸分析和分子生物学分析方法可研究和表征那些目前还不能够被培养的微生物,从而获取关于土壤微生物多样性的更多和更完整的信息。     

研究土壤微生物多样性的PCR条件优化(英文)

[目的]对PCR-DGGE法的试验条件进行优化,以更好地分析土壤微生物遗传多样性。[方法]改良高盐法提取土壤DNA,改进引物设计,改变PCR反应过程中退火温度、扩增体系,比较PCR扩增结果。[结果]经过改良的高盐法提取的土壤微生物DNA效果更好。PCR扩增选择20μl体系条带单一,易于操作。退火温度选择在55℃时无非特异性扩增,35个循环次数易于后续DGGE分析。[结论]已经优化的PCR基因扩增体系特异性高且稳定可靠。     

施加微生物菌剂对马铃薯根际土壤细菌多样性的影响

为了从土壤微生物生态学的角度阐述微生物菌剂对马铃薯根际土壤细菌群落结构的影响,采用高通量测序技术对细菌16S rRNA V3⁺V4区序列进行测序分析,以不施肥（CK）、单施化肥（F）作为对照,研究T1（化肥⁺颗粒菌剂75 kg·hm^-2）、T2（化肥⁺颗粒菌剂150 kg·hm^-2）、T3（化肥⁺颗粒菌剂225 kg·hm^-2）、T4（化肥⁺颗粒菌剂300 kg·hm^-2）处理下根际土壤细菌群落多样性。结果表明,与F相比,T2可以显著提高土壤细菌OTU数量、Chao1指数和ACE指数。门水平上,与CK、F相比,T4酸杆菌门分别降低33.24%、29.33%,芽单胞菌门分别降低25.16%、21.01%。纲水平上,与CK相比,T4 γ-变形菌纲和拟杆菌纲相对丰度分别显著增加32.04%、59.73%,T3和T4放线菌纲相对丰度分别显著增加129.11%、 169.68%,T4芽单胞菌纲、母链菌纲相对丰度分别显著降低26.91%、38.1%;与F相比,T3和T4酸微菌纲相对丰度分别显著降低21.38%、24.04%,而放线菌纲相对丰度分别显著提高59.48%、 87.72%,T2、T3和T4拟杆菌纲相对丰度分别显著增加74.19%、73.52%、124.49%。说明施用微生物菌剂显著提高土壤细菌的丰富度,改善菌群结构,增加有益菌的丰度,进而改善马铃薯土壤微环境。     

土壤微生物多样性的研究方法

对土壤微生物多样性的研究方法进行了综述。其中,微生物平板记数法仅能简单反映样品中微生物的类型和数量;从生化方面研究微生物多样性的方法主要包括基于底物利用率的代谢图谱以及磷脂脂肪酸生物标记法;土壤微生物在基因水平上的多样性可以用PCR-DGGE和PCR-TGGE技术、单链构象多态性分析(SSCP)、限制性片段长度多态性(RFLP)和末端限制性片段长度多样性(T-RFLP)等进行研究。荧光原位杂交可通过寡核苷酸探针和全细胞杂交进行原位鉴定和计算单个微生物细胞。目前,基因芯片技术已在微生物检测和群落分析中获得了很大关注,而高通量测序技术使得对土壤微生物转录组和基因组进行全面分析成为可能。     

土壤微生物多样性的研究方法

回顾了土壤微生物物种多样性的研究方法,并对不同的方法的优劣进行了说明,以便在研究中选择适宜的研究方法。     

土壤微生物多样性研究进展

阐述了土壤微生物多样性的概念、主要影响因素以及国内外土壤微生物多样性的研究方法等,展望了未来土壤微生物多样性的研究方向。     

基于高通量测序的玉米和刺梨种植地土壤细菌群落多样性

【目的】探明玉米和刺梨土壤细菌群落分类和功能多样性,为种植业结构调整中采用刺梨替代玉米提供理论依据。【方法】利用16S rDNA高通量测序手段,对玉米和刺梨种植地土壤进行分析,了解不同种植地类型下细菌群落分类和功能多样性的异同。【结果】不同种植地土壤细菌物种分类组成存在差异。链霉菌属(Streptomyces)和MND1样地间差异显著,且均是刺梨地土壤中的丰度更高。相比玉米地细菌群落结构的复杂性,刺梨地细菌群落构结点和边越少,复杂性越低,网络抗毁性越强,恢复力稳定性越好,更有利于抵抗微环境的变化。与信号传导和细胞过程相关的孔蛋白在玉米地的丰度显著高于刺梨地,异戊烯基转移酶则存在相反的情况。【结论】玉米和刺梨地土壤细菌群落构成存在差异,刺梨地土壤中链霉菌属(Streptomyces)和MND1属含量均较高;刺梨地土壤细菌群落构成较简单,具有更强的环境变化抵抗能力;与跨膜运输相关的孔蛋白在玉米地土壤细菌中丰度更高。     

赣南脐橙黄龙病植株根际土壤微生物多样性研究

【目的】分析赣南脐橙黄龙病患病植株和健康植株根际土壤微生物多样性和群落组成,为黄龙病新型生态防控提供参考依据。【方法】以赣南脐橙黄龙病典型患病植株、疑似患病植株、健康植株根际土壤和裸地土壤为研究对象,利用高通量测序技术比较分析样品间微生物多样性和群落结构特征,并探讨土壤理化性质与微生物群落的关系。【结果】赣南脐橙患病植株根际土壤细菌群落的丰富度和多样性均高于健康植株根际土壤,其真菌群落的多样性也高于健康植株根际土壤,但真菌群落丰富度低于健康植株根际土壤;脐橙患病植株与健康植株根际土壤微生物群落组成相似,但相对丰度存在差异;在门水平上,患病植株根际土壤中绿弯菌门、酸杆菌门等菌门增加,而放线菌门、担子菌门等菌门有所减少;在属水平上,患病植株根际土壤中芽杆孢菌属、篮状菌属等有益菌属减少,而镰刀菌属、曲霉属等致病菌属则有所增加;患病植株根际土壤中全氮、全磷含量均低于健康植株根际土壤,而全碳含量高于健康植株根际土壤,全磷是影响样本根际土壤微生物多样性和群落组成变化的主要因素。【结论】赣南脐橙感染黄龙病后,其根际土壤理化性质发生了明显变化,土壤微生物多样性和群落组成也有所改变,这些差异在一定程度上...     

对二氯苯对湿地土壤细菌群落多样性的影响

利用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)考查了对二氯苯胁迫对湿地土壤细菌群落多样性的影响.通过不同培养时间(4、18和45 d)和不同培养浓度(120、240、360和600 mg/kg)对二氯苯污染下湿地土壤细菌群落基因组的变性梯度凝胶电泳(DGGE)多样性分析.结果表明,各处理下的土壤细菌群落多样性在不同处理时间有明显差异.培养初期对二氯苯对土壤细菌群落抑制作用非常显著,土壤细菌中某些群落的生长受到抑制;不同处理在处理后期差异很小.在土壤培养初期,含对二氯苯240mg/kg的培养基上出现一条新增条带,为对照和低浓度对二氯苯土壤所没有,说明土壤中存在对二氯苯生长优势菌.     

土壤微生物多样性及发展前景

土壤微生物是土壤的重要组成部分,其群落结构多样性及变化在一定程度上反映了土壤的质量,是土壤生态系统稳定性的重要指示因子。从土壤微生物多样性的定义、农田影响因素、生态功能方面阐述了土壤微生物多样性的作用,并探讨其发展前景。     

不同品种桑树根际土壤细菌多样性的 高通量测序分析

[目的]探究不同品种桑树根际土壤细菌群落结构及其分布规律,为促进桑树的生长发育、提高其经济利用价值和培育更高品质的桑树品种提供参考.[方法]对3个品种桑树(粤椹大10、嘉陵30号和红果1号)根际土壤细菌的16S rDNA序列V3~V5高变区进行PCR扩增,并对PCR扩增产物进行高通量测序,分析土壤中细菌群落多样性及分布规律.[结果]3个土壤样品中共检测出细菌26门76纲88目149科370属.不同品种桑树根际土壤样品中的细菌群落组成和结构存在一定差异,丰富度方面表现为嘉陵30号>粤椹大10>红果1号;多样性方面表现为红果1号>嘉陵30号>粤椹大10.3个品种桑树的根际土壤细菌在门纲目科属水平上的优势菌群及所占比例分别为变形菌门(Proteobacteria,37.2%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,24.3%)、拟杆菌目(Bacteroidales,24.3%)、拟杆菌科(Bacteroidaceae,14.2%)、拟杆菌属(Bacteroides,14.2%);随着分类的细化,不同桑树品种对土壤细菌群落组成和分布的影响越大.[结论]变形菌门在3种桑树根际土壤中均是最优势细菌类群,嘉陵30号桑树品种根际土壤细菌种类最多,红果1号桑树品种土壤细菌分布最均匀.根际土壤细菌群落种类和均匀度可作为桑树差异规模化种植的指标.     

不同种植地苜蓿根际土壤细菌群落结构多样性差异分析

【目的】研究新疆北部不同种植地苜蓿根际细菌群落结构多样性与生态功能,分析土壤酶活性对苜蓿根际细菌群落结构的影响,为新疆苜蓿土壤微生物的分布特征提供基础数据。【方法】使用高通量测序技术对新疆北部不同种植地苜蓿根际与非根际土壤细菌群落结构多样性进行研究,比较根际与非根际土壤细菌群落结构多样性差异及与土壤酶活性之间的关系;利用Tax4Fun功能预测获得相应样地的细菌群落的生态功能。【结果】新疆北部不同种植地苜蓿根际土壤酶活性大体表现为根际大于非根际,根际微生物在提高土壤酶活性中具有重要指示作用。Alpha多样性指数与土壤中性磷酸酶之间呈显著正相关性(P<0.05)而与其他土壤酶活性之间无显著性关系,细菌群落结构特征与土壤中性磷酸酶含量具有很强的相关性。利用高通量测序技术对苜蓿根际、非根际土壤中微生物进行测序,所有2581720条序列分属于细菌的51个门、64个纲、137目、252科和600属;所有土壤样品中在门水平上,变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)丰度最高;在属水平上其中12个土样类型共同拥有的有190个属。 Tax4Fun基于SILVA数据库进行基因功能预测,苜蓿根际细菌群落所涵盖的一级功能基因为:环境信息处理(Environmental_Information_Processing)、未分类(Unclassified)、生物体系统(Organismal_Systems)、人类疾病(Human_Diseases)、新陈代谢(Metabolism)、遗传信息处理(Genetic_Information_Processing)、细胞过程(Cellular_Processes)。【结论】新疆北部不同种植地苜蓿根际土壤细菌多样性改变与土壤中性磷酸酶含量有关,根际与非根际及不同种植地之间,微生物群落组成相似,但物种多样性、细菌的生态功能存在一定差异。